1- Les sources d’énergie

Cours 3ème Pro-10 V4

1- Les sources d’énergie

Une source peut stocker de l’énergie. Elle contient des réserves que l’on peut utiliser.

On distingue deux grandes familles :

→ Sources

d’énergie non renouvelables

→ Sources

d’énergie renouvelables

Sources d’énergie fossiles Energie Sources

CHARBON SOLAIRE Le soleil

PETROLE HYDRAULIQUE L’eau

GAZ ÉOLIENNE Le vent

Sources d’énergie fissiles BIOMASSE Les végétaux

URANIUM GÉOTHERMIQUE Chaleur du sous-sol

2- Les formes d’énergie

De même qu’il existe différentes sources d’énergie, il existe différentes formes d’énergie qu’on peut identifier à une forme de stockage de l’énergie.

Sources d’énergie Stocke l’énergie sous forme

Soleil

Énergie thermique

Énergie lumineuse

Énergie chimique

Résumé du cours

Cours 3ème Pro-10 V4

Énergie thermique

Énergie cinétique : Énergie qui dépend de la vitesse et de la masse du corps, plus la vitesse augmente + grande est l’énergie.

Énergie potentielle : Énergie qui dépend de l’altitude, plus la hauteur de chute est grande + grande est l’énergie.

Ces deux énergies se regroupent en une seule :

Énergie mécanique

Énergie nucléaire

Énergie électrique

Elle n’est pas issus de sources primaires disponibles dans la nature mais obtenue à la suite de transformation.

L’énergie ne se crée pas mais se transforme.

Le passage d’une énergie à une autre s’appelle un

transfert d’énergie

Exemples :

La combustion du bois c’est un transfert d’énergie chimique en énergie thermique et énergie lumineuse.

Bilan énergétique : E

= E

+ E

Le fonctionnement d’un moteur électrique, c’est un transfert d’énergie électrique en énergie mécanique + énergie thermique

Bilan énergétique : E

= E

+ E

Un alternateur (dynamo), c’est le transfert d’énergie mécanique en énergie électrique + énergie thermique.

Bilan énergétique : E

= E

+ E

Résumé du cours

Cours 3ème Pro-10 V4

1- Construction d’une chaîne énergétique

L’énergie est présente partout dans notre environnement, mais nous ne pouvons que la transformer.

Dans une chaîne énergétique on distingue donc :

Le convertisseur d’énergie (C’est l’objet dont on réalise la chaîne énergétique)

L’énergie absorbée (C’est le carburant pour faire fonctionner le convertisseur).

L’énergie utile (Énergie produit par le convertisseur).

L’énergie perdue (C’est l’énergie qui s’échappe dans l’environnement).

La flèche () signifie « donne ».

Bilan énergétique :

Si l’on parle d’énergie alors son bilan est : E _Absorbée = E _Utile + E _Perdue

Si l’on parle de puissance : P _Absorbée = P _Utile + P _Perdue

① Voici plusieurs convertisseurs d’énergie, identifier le nom du convertisseur, l’énergie utile, absorbée et perdue pour ces convertisseurs d’énergie :

ampoule pile perceuse

panneaux photovoltaïques Convertisseur

E. Utile (E

) E. Absorbée

(E

) E. Perdue

(E

)

Résumé du cours Résumé du cours

ÉNERGIE ABSORBÉE

(E

)

ÉNERGIE PERDUE

(E

)

ÉNERGIE UTILE

(E

)

D’ÉNERGIE

Cours 3ème Pro-10 V4

② Compléter cette chaîne énergétique. Puis écrire le bilan énergétique pour trouver l’énergie perdue.

③ Construire les chaînes énergétiques de ces convertisseurs d’énergie, puis écrire le bilan énergétique de chaque convertisseur.

2-1 Une éolienne

2-2 Un aspirateur

2-3 Une batterie

Cours 3ème Pro-10 V4

2- Rendement d’une chaîne énergétique

On se rend bien compte que l’énergie utile est toujours inférieure à l’énergie absorbée , car il y a des pertes sous forme de chaleur. Pour mesurer l’efficacité d’un système on fait intervenir la

notion de rendement

Le rendement (R) d’un convertisseur est le quotient entre l’énergie utile (E

) et l’énergie absorbée (E

). Ou si l’on parle de puissance, c’est le quotient de la puissance utile (P

) et de la puissance absorbée (P

).

ou

Ce nombre s’exprime

sans unité

Le rendement R peut être exprimé en pourcentage (%) :

3-Applications

Exercice n°1 : Après avoir identifié les énergies, Calculer le rendement de cette ampoule.

Exprimer votre résultat en pourcentage.

Exercice n°2 : On représente la chaîne énergétique suivante pour expliquer les différents transferts d’énergie et conversions d’énergie depuis un barrage hydroélectrique jusqu’à un écran de télévision.

2-1 Quelle forme d’énergie est transférée de l’eau du barrage à la turbine ?

2-2 Quelle forme d’énergie est transférée de l’alternateur à la télévision ?

2-3 Quelle est l’énergie utile pour un téléviseur.

2-4 Quelle est l’énergie perdue pour la télévision.

Résumé du cours

Cours 3ème Pro-10 V4

Exercice n°3 : Une grue est actionnée par un moteur électrique, elle-même branchée sur une batterie. La grue fournit une énergie mécanique de pour

lever une charge. L’énergie consommée par le moteur pour réaliser cette opération est de .

3-1 Schématisé la chaîne énergétique. Contenant les éléments suivants : Moteur électrique, charge (soulevée), batterie.

3-2 Ecrire le bilan énergétique de cette grue.

3-3 Calculer les pertes d’énergie.

3-4 Calculer le rendement du moteur électrique.

Exercice n°4 : On a représenté une chaîne énergétique d’un panneau solaire photovoltaïque.

L’énergie absorbée par ce convertisseur est égale a :

.

Le rendement de ce panneau : . 4-1 Quelle est l’énergie utile ?

4-2 Quelle est l’énergie perdue ?

4-3 Exprimer l’énergie utile en fonction de l’énergie absorbée et le rendement. Puis calculer l’énergie utile en Joules.

4-4 Calculer l’énergie perdue en Joules.