1 TITRE DE LA PRÉSENTATION > TITRE DE LA PARTIE Sur Titre TITRE DE LA PRÉSENTATION > TITRE DE LA PARTIE 2 MEEF UE 12 Energie Première partie : questions 1. A l’aide d’une représentation synoptique, décrivez votre conception de l’acheminement de l’électricité de son lieu de production à une habitation individuelle. Equipe SCT / AMU - ESPE Aix Marseille 4 Compléments Q1.1 Ligne très haute tension Energie thermique Edifices Pylônes, poteaux Différentes tensions SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 5 Titre Production Electrique en France en 2018 6 Compléments Turbine Alternateur SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 7 Titre Centrale Thermique 8 Titre 9 Centrale Thermique Nucléaire Eau Titre Centrale Hydraulique 10 Titre Aérogénérateur (éolienne) 11 Titre Centrale Solaire Panneaux Photovoltaïques 12 Titre Centrale Biomasse 13 Titre Centrale biogaz 14 Consignes Présentez, sous forme d'un tableau, les principaux avantages et inconvénients notamment en termes d'impact sur l'environnement de chacune des ressources naturelles exploitées pour produire de l'électricité présentées dans le document distribué. SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 15 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE AVANTAGES INCONVENIENTS Thermique à flamme SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 16 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES Thermique à flamme SOURCE Charbon, gaz, pétrole AVANTAGES INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Rejet de gaz à effet de serre Centrale réactive en fonction Energie non renouvelable de la demande Thermique nucléaire Géothermique Hydroélectrique Cellules photovoltaïques Eoliennes SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 17 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE Thermique à flamme Charbon, gaz, pétrole Thermique nucléaire Uranium AVANTAGES INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Centrale réactive en fonction de la demande Peu de rejet de gaz à effet de serre Enorme puissance possible Rejet de gaz à effet de serre Energie non renouvelable Déchets radioactifs Dangereuse en cas d’incident Energie non renouvelable Géothermique Hydroélectrique Cellules photovoltaïques Eoliennes SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 18 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE Thermique à flamme Charbon, gaz, pétrole Thermique nucléaire Uranium Géothermique Eau chaude en sous-sol AVANTAGES INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Centrale réactive en fonction de la demande Peu de rejet de gaz à effet de serre Enorme puissance possible Energie renouvelable Pas de rejet de gaz à effet de serre Rejet de gaz à effet de serre Energie non renouvelable Déchets radioactifs Dangereuse en cas d’incident Energie non renouvelable Forages profonds (500 à 3000m) et aléatoires, Installation très localisée Hydroélectrique Cellules photovoltaïques Eoliennes SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 19 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE Thermique à flamme Charbon, gaz, pétrole Thermique nucléaire Uranium Géothermique Eau chaude en sous-sol Hydroélectrique Eau AVANTAGES INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Centrale réactive en fonction de la demande Peu de rejet de gaz à effet de serre Enorme puissance possible Energie renouvelable Energie renouvelable Centrale très réactive en fonction de la demande Rejet de gaz à effet de serre Energie non renouvelable Déchets radioactifs Dangereuse en cas d’incident Energie non renouvelable Forages profonds (500 à minimum) et aléatoires, Construction de barrages : vallées noyées, éventuellement incidence climatique. Perturbation de l’écosystème. Risque de rupture de la digue (Malpasset (2/12/1959)). Cellules photovoltaïques Eoliennes SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 20 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE AVANTAGES Thermique à flamme Charbon, gaz, pétrole Thermique nucléaire Uranium Géothermique Eau chaude en sous-sol Hydroélectrique Eau Energie renouvelable Centrale très réactive rn fonction de la demande Cellules photovoltaïques Soleil Energie renouvelable INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Centrale réactive en fonction de la demande Peu de rejet de gaz à effet de serre Enorme puissance possible Energie renouvelable Rejet de gaz à effet de serre Energie non renouvelable Déchets radioactifs Dangereuse en cas d’incident Energie non renouvelable Forages profonds (500 à minimum) et aléatoires, Construction de barrages : vallées noyées, éventuellement incidence climatique. Perturbation de l’écosystème. Risque de rupture de la digue (Malpasset (2/12/1959)). Production aléatoire, irrégulière puisque fonction de l’ensoleillement. Ne fonctionne pas la nuit… Eoliennes SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 21 Eléments de correction Q1.4 SYSTEMES SOURCE AVANTAGES Thermique à flamme Charbon, gaz, pétrole Thermique nucléaire Uranium Géothermique Eau chaude en sous-sol Hydroélectrique Eau Energie renouvelable Centrale très réactive rn fonction de la demande Cellules photovoltaïques Soleil Energie renouvelable Eoliennes Vent Energie renouvelable INCONVENIENTS Facile à mettre en œuvre, Centrale réactive en fonction de la demande Peu de rejet de gaz à effet de serre Enorme puissance possible Energie renouvelable Rejet de gaz à effet de serre Energie non renouvelable Déchets radioactifs Dangereuse en cas d’incident Energie non renouvelable Forages profonds (500 à minimum) et aléatoires, Construction de barrages : vallées noyées, éventuellement incidence climatique. Perturbation de l’écosystème. Risque de rupture de la digue (Malpasset (2/12/1959)). Production aléatoire, irrégulière puisque fonction de l’ensoleillement. Ne fonctionne pas la nuit… Pollution sonore, Production aléatoire, irrégulière puisque fonction du vent. SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 22 Titre 23 Consigne Représentez graphiquement les transformations de la source d’énergie entre l’entrée d’une centrale électrique thermique à flamme et sa sortie. SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 24 Titre Centrale Thermique 25 Eléments de correction Q1.5 Energie fossile Energie mécaniqu e Energie thermique Chaudière (eau) Combustible turbine Energie électrique alternateur +Energie chimique Transfert d’énergie Réservoir d’énergie Convertisseur d’énergie SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 26 Compléments T+A T+A Centrale thermique Centrale nucléaire SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 27 Compléments T+A T+A Centrale hydraulique T+A Centrale éolienne Centrale géothermiqu e V 28 Compléments L’alternateur SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 29 Consignes Deuxième partie 1. Pour chaque objet du document D, dites a) Quelle est sa source d’énergie ? b) Cette source d’énergie est-elle convertie pour permettre la mise en action de cet objet ? Si oui, quel(s) est (sont) l’(es) élément(s) qui effectue(nt) cette conversion ? c) Proposez une chaîne énergétique pour le vélo, la voiture, l’avion, le voilier et le TGV. SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 30 Eléments de correction Q.1 a-b Objets Source d’énergie Conversion Eléments pour conversion Vélo Nutriments & eau Chimique→ mécanique →mécanique Roues Voiture Combustible fossile (Pétrole) Chimique→ thermique →mécanique Moteur Roues Voilier Vent Cinétique→mécanique Voiles Trottinette Nutriments & eau Chimique→ mécanique →mécanique Roues Ferry boat Combustible fossile (Pétrole) Chimique→ thermique →mécanique Moteur Hélice Avion Combustible fossile (Pétrole) Chimique→ thermique →mécanique Réacteur Turbine TGV Combustible nucléaire Moteur Nucléaire→ thermique →électrique→mécanique Roues Trottinette électrique Uranium, pétrole, gaz, eau Chimique→ électrique →mécanique Moteur Roues SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 31 Eléments de correction Q.1 c SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 32 Consignes 1. Etude des objets du document F a) Pour chaque objet, précisez les fonctions techniques des éléments qui les composent. b) Représentez les chaînes de transformations énergétiques. 2. Que représente pour vous chacune des étiquettes du document E ? SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 33 03/12/2021 Energie sen tati on > Titr e de la par tie • Qu’est-ce que l’énergie ? • L’énergie désigne une capacité à agir quels qu’en soient les modes : mettre en mouvement, chauffer, comprimer, éclairer, sonoriser, transmettre une information, etc. • Les unités de mesures de l’énergie : • - Le Joule (J) : Le joule est défini comme le travail d’une force d’un Newton dont le point d’application se déplace d’un mètre dans la direction de la force. • - Le kilowatt-heure (kWh) = 3,6.106 Joules - La tonne équivalent pétrole(TEP) = 4,186.1010 Joules - La calorie (cal) = 4,1855 Joules 34 ENERGIE Le concept d’énergie Aptitude d’un objet à effectuer un travail ou à fournir de la chaleur Les Sources d’énergie Fossile ② Uranium ③ Eau ④ Soleil ⑤ Vent ⑥ Bois ⑦ Géothermie ⑧ Biomasse ① SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 35 ENERGIE Le concept d’énergie Aptitude d’un objet à effectuer un travail ou à fournir de la chaleur Les formes d’énergie Mécanique/ cinétique ② Chimique ③ Electrique ④ Thermique ⑤ Rayonnante ① SCT / AMU - INSPE Aix Marseille 36 03/12/2021 Quantité d’énergie pour : • • • • - sen tati on > Titr e de la par tie Un flash photo : quelques dizaines de joules Une voiture de 1,5 tonne à 125 km/h = en millions de joules (106 J) - Un Km3 d’air à 250 km/h (ouragan) = en milliers de milliards de joules (1012 - Energie totale du Soleil qui atteint la Terre en une seconde = des centaines de millions de milliards de joules (1017 J) • • J) - Energie consommée sur la planète en un an = des centaines de milliards de milliards de joules (1020 J) 37 38
