Sac d`emballage

FICHE 1
Fiche à destination des enseignants
3ème PC1
ÉNERGIE RÉCUPÉRABLE AVEC UN SAC D'EMBALLAGE
Type d'activité
Programme
Évaluation
Connaissances
Puissance nominale indiquée sur un appareil
Le watt (W) est l’unité de puissance du Système International (SI)
Enoncé traduisant, pour un dipôle ohmique, la relation P=U.I où U et I sont des grandeurs
efficaces
L’énergie électrique transférée à un appareil est donnée par la relation E = P.t
Capacités
Calculer, à partir de sa puissance et de sa tension nominale, l’intensité efficace du courant qui
traverse un appareil qui se comporte comme un dipôle ohmique
Calculer l'énergie électrique transférée à un appareil pendant une durée donnée et l'exprimer
en joule (J) ainsi qu'en kilowatt-heures (kWh)
Commentaires
sur l’exercice
proposé
Pré-requis
Conditions de
mise en œuvre
Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 1]
Rédiger une courte explication d’un phénomène
Classer et hiérarchiser les informations contenues dans un texte explicatif
[Pilier 3]
Reconnaître si deux grandeurs sont ou non proportionnelles et, dans l’affirmative calculer une
quatrième proportionnelle
Maîtriser de manière automatisée les tables de multiplication… pour effectuer un calcul
réfléchi, un calcul posé portant sur des nombres de taille raisonnable
Mener à bien un calcul instrumenté (calculatrice tableur)
Conduire un calcul littéral simple
Effectuer des conversions d’unités relatives aux grandeurs étudiées
Connaître le caractère plus ou moins polluant de la source d’énergie
Observer, recenser des informations extraire d’un document (papier ou numérique) des
informations relatives à un thème de travail.
Choisir l’opération qui convient au traitement de la situation étudiée.
Présenter une observation, une situation, un résultat, une solution sous une forme appropriée
[Pilier 6]
Défendre son point de vue en argumentant
[Pilier 7]
Rechercher, sélectionner, analyser l’information utile
Cette activité illustre la rubrique
B. « Energie électrique et circuits électriques en « alternatif » »
B.2-Puissance et énergie électriques
du programme de Troisième.
Ce sujet aborde différents aspects de la partie “électricité” : l’enseignant pourra choisir les
questions qui correspondent à sa progression. Ainsi, le barème n’est qu’indicatif de
l’importance relative des questions et n’a pas été ramené à 20 points. La question 9 est une
question d'opinion qui permet de savoir quelle est l'implication des élèves dans la protection
de l'environnement. Elle n'est donc pas évaluée.
Les combustions
Durée nécessaire pour traiter l’ensemble des questions : une séance.
Matériel particulier : L'utilisation d'une calculatrice est conseillée.
Remarques
[Thème : Développement Durable]
FICHE 2
Texte à distribuer aux élèves
3ème PC1
ÉNERGIE RÉCUPÉRABLE AVEC UN SAC D'EMBALLAGE
But : Cette activité a pour objectif d’évaluer vos connaissances sur la puissance et l’énergie
électriques. Vous devez répondre aux questions posées en entourant, à chaque fois qu’un choix
vous est proposé, la réponse qui vous semble correcte.
Roméo et Juliette ont fait des courses au supermarché. Ils ont emballé leurs achats dans le sac ci-dessous :
Question 1
Le texte souligné sur la photographie mentionne une ampoule de "60 watts".
Cette valeur est celle de :
a) l'intensité nominale de l’ampoule
b) la puissance nominale de l’ampoule
c) la tension nominale de l’ampoule
Question 2
Roméo et Juliette souhaitent connaître l'intensité qui traverse une ampoule de 60 W soumise à la tension
du secteur (230 V). Choisir parmi les propositions ci-dessous la bonne réponse et la justifier par un
calcul.
a) 3,83 A
b) 0,26 A
c) 13800 A
d) 170 A
Justification :
Question 3
Le texte souligné sur la photographie mentionne une durée de 10 minutes.
A quelle fraction de l’heure cette durée de 10 minutes correspond-elle ? Choisir parmi les propositions
ci-dessous la bonne réponse et la justifier par un calcul.
a) 1/10 heure
b) 1/6 heure
c) 1/4 heure
d) 1/2 heure
Justification :
Question 4
Roméo et Juliette veulent connaître l'énergie produite par la combustion de ce sac. Parmi les
propositions ci-dessous, que vaut l'énergie produite par la combustion de ce sac ? Justifier par un calcul.
a) 1 Wh
b) 6 Wh
c) 10 Wh
d) 600 Wh
Justification :
Question 5
L'énergie électrique consommée en un an part la famille de Roméo et Juliette est en moyenne de
4000 kWh. Ils se demandent combien il faudrait brûler de sacs produisant chacun 10 Wh pour obtenir
cette énergie.
Choisir parmi les propositions ci-dessous, justifier la réponse par un calcul et commenter le résultat
obtenu :
a) 400 sacs
b) 40 000 sacs
c) 400 000 sacs
d) 40 000 000 sacs
Justification :
Commentaire :
Question 6
Une combustion nécessite la présence d'un réactif. Lequel ? Choisir parmi les propositions ci-dessous :
a) Le diazote
b) Le dihydrogène
c) Le dioxygène
d) Le dioxyde de carbone
Question 7
Roméo et Juliette font une recherche sur internet. Ils apprennent que ce sac d'emballage laissé dans la
nature met "400 ans à se décomposer"1, "sa combustion ne produit ni dioxine, ni aucun autre gaz
toxique"2 mais essentiellement de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone.
Roméo pense qu’on peut laisser le sac dans la nature sans danger pour l'environnement tandis que Juliette
prétend qu’il est préférable de le détruire en le brûlant.
Que pensez-vous de l'opinion de Roméo et de celle de Juliette ?
1
2
Information donnée par le Ministère de l'Écologie et du développement durable : www.ecologie.gouv.fr
Information donnée par La plasturgie : www.laplasturgie.fr
Question 7 bis
Parmi ces positions, laquelle est la plus proche de la vôtre ? (Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise
réponse pour cette question)
a) Pour avoir un avis, il faudrait savoir combien coûte la mise en décharge et l’incinération des sacs en
plastique.
b) En regroupant les sacs en plastique dans une décharge, on ne risque pas de répandre la pollution et on
laisse la nature agir à son rythme.
c) Il faut incinérer les sacs en plastique : le dioxyde de carbone produit est moins dangereux pour la
nature que les sacs eux-mêmes.
d) Il n’y a pas de bonne solution, à part arrêter de fabriquer des sacs en plastique, quels que soient les
nouveaux problèmes que cela pourrait poser.
Question 7 ter
Parmi ces points de vue, lequel doit déterminer selon vous le choix entre la mise en décharge et
l’incinération des sacs en plastique ? (Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise réponse pour cette question)
a) Les scientifiques doivent étudier plus précisément l’impact sur l’environnement de l’incinération et de
la mise en décharge des sacs.
b) L’Homme doit clairement définir sa place dans la nature pour savoir comment il doit intervenir dans la
gestion de ce problème.
c) Les économistes doivent fournir un bilan financier précis de l’incinération et de l’entretien d’une
décharge pour les sacs.
d) Il faut faire des sondages d’opinion pour savoir ce que les citoyens préfèrent faire des sacs en plastique.
Vous pouvez apporter des précisions : _____________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
FICHE 3
Correction. Fiche à destination des enseignants
3ème PC1
ÉNERGIE RÉCUPÉRABLE AVEC UN SAC D'EMBALLAGE
Question
1
2
3
4
Réponse
Commentaires
Barème Connaissances, capacités et compétences du
/10 pts socle évaluées
Le texte souligné sur la photographie b. La puissance nominale de l'ampoule
mentionne une ampoule de "60 watts". Ce
nombre est :
Roméo et Juliette souhaitent connaître b. I = 0,26 A
l'intensité qui traverse une ampoule de 60 W Les résultats proposés proviennent des calculs suivants :
soumise à la tension du secteur (230 V).
a. 230 / 60
b. 60 / 230
c. 230 x 60
d. 230 - 60
Justification.
I = P/U
1 pt
A quelle fraction de l’heure cette durée de b. 1/6 heure
10 minutes correspond-elle ?
Justification
0,5 pt
Parmi les propositions ci-dessous, que vaut
l'énergie produite par la combustion de ce
sac ? Justification.
0,5 pt
c. 10 Wh
0,5 pt
1 pt
1 pt
1 pt
Puissance nominale indiquée sur un appareil
Le watt (W) est l’unité de puissance du Système
International (SI)
Enoncé P = U.I
Calculer, à partir de sa puissance et de sa tension
nominale, l’intensité efficace du courant qui
traverse un appareil qui se comporte comme un
dipôle ohmique
Mener à bien un calcul instrumenté
Conduire un calcul littéral simple
Choisir l’opération qui convient au traitement de
la situation étudiée
Présenter un résultat, une solution sous une forme
appropriée
1h = 60min : programme du premier degré
Maîtriser de manière automatisée les tables de
multiplication pour effectuer un calcul réfléchi, un
calcul posé portant sur des nombres de taille
raisonnable
Effectuer des conversions d’unités relatives aux
grandeurs étudiées
L’énergie électrique E transférée pendant une
durée t à un appareil de puissance nominale P est
donnée par la relation E = P.t
Calculer l'énergie électrique transférée à un
appareil pendant une durée donnée et l'exprimer
en joule (J) ainsi qu'en kilowatt-heures (kWh)
Mener à bien un calcul instrumenté (calculatrice
tableur)
Conduire un calcul littéral simple
Observer, recenser des informations extraire d’un
document (papier ou numérique) des informations
relatives à un thème de travail
Choisir l’opération qui convient au traitement de
la situation étudiée
Présenter une observation, une situation, un
résultat, une solution sous une forme appropriée
5
6
7
L'énergie électrique consommée en un an
c. 400 000 sacs
part la famille de Roméo et Juliette est en
moyenne de 4000 kWh. Ils se demandent
combien il faudrait brûler de sacs produisant
chacun 10 Wh pour obtenir cette énergie.
Justifier la réponse par un calcul.
Commenter le résultat obtenu.
Une combustion nécessite la présence d'un c. Le dioxygène
réactif. Lequel ?
Que pensez-vous de l'opinion de Roméo et
de celle de Juliette ?
1,5 pts
1 pt
Question d'opinion.
On attend les éléments de réponse suivants à propos de
l’incinération :
- avantage : protection de l'environnement (durée 1pt
très longue de disparition du sac dans la nature) …
- inconvénient : production du dioxyde de carbone
qui est un gaz à effet de serre.
- à noter : la production d'énergie est trop faible 1pt
pour pouvoir être utilisée de manière industrielle.
(voir question n°6)
Reconnaître si deux grandeurs sont ou non
proportionnelles et, dans l’affirmative
calculer une quatrième proportionnelle
Exprimer le résultat d’une mesure d’un calcul
(unités, précision...)
Effectuer des conversions d’unités relatives aux
grandeurs étudiées
Identifier lors de la transformation les réactifs
(avant transformation) et les produits (après
transformation) (4ème)
Observer, recenser des informations extraire d’un
document (papier ou numérique) des informations
relatives à un thème de travail
Connaître le caractère plus ou moins polluant de
la source d’énergie