Fiche de révision · Physique-chimie 5eSources, formes et conversions de l'énergie
3e trimestre · chapitre 10 sur 13
L'énergie se présente sous différentes formes, se convertit d'une forme à l'autre et se conserve toujours.
L'essentiel à retenir
- Énergie mesurée en joules (J).
- Sources renouvelables ou non.
- Un convertisseur change la forme d'énergie.
- Chaîne : réservoir → convertisseur → énergie utile + perdue.
- L'énergie se conserve ; une part est perdue en chaleur.
La leçon
1. L'énergie et son unité
L'énergie permet de produire un mouvement, de chauffer, d'éclairer ou de faire fonctionner un appareil. Son unité est le joule (J). Pour de grandes quantités, on utilise le kilojoule : 1 kJ = 1 000 J.
Exemple
Les emballages des aliments indiquent leur énergie en kJ (et en kcal).
2. Les formes d'énergie
L'énergie cinétique est liée au mouvement, l'énergie de position à la hauteur, l'énergie thermique à la température. Il existe aussi les énergies électrique et lumineuse (rayonnante). L'énergie chimique est stockée dans les aliments, les combustibles et les piles ; l'énergie nucléaire dans les noyaux des atomes.
Exemple
Un vélo qui roule a de l'énergie cinétique ; un pot de fleurs sur un balcon a de l'énergie de position ; une pile stocke de l'énergie chimique.
3. Sources renouvelables ou non
Une source renouvelable se renouvelle rapidement à l'échelle humaine : Soleil, vent, eau en mouvement, biomasse (bois), géothermie. Une source non renouvelable existe en quantité limitée : pétrole, charbon, gaz naturel (combustibles fossiles) et uranium. Brûler des combustibles fossiles rejette du dioxyde de carbone, qui renforce l'effet de serre.
Exemple
Le vent souffle à nouveau chaque jour : renouvelable. Le pétrole a mis des millions d'années à se former : non renouvelable.
4. Les convertisseurs
Un convertisseur transforme une forme d'énergie en une autre. La pile convertit l'énergie chimique en énergie électrique, le panneau photovoltaïque l'énergie lumineuse en énergie électrique. La lampe et le moteur reçoivent de l'énergie électrique et la convertissent en énergie lumineuse ou cinétique, plus de l'énergie thermique.
Exemple
Éolienne : énergie cinétique du vent → énergie électrique. Radiateur : énergie électrique → énergie thermique.
5. La chaîne énergétique
Elle représente les transferts d'énergie : réservoir d'énergie → convertisseur → énergie utile. Des flèches relient les éléments et chaque flèche nomme la forme d'énergie transférée.
Pile → (électrique) → lampe → (lumineuse + thermique)
Exemple
Lampe de poche : pile (énergie chimique) → énergie électrique → lampe → énergie lumineuse (utile) + énergie thermique (perdue).
6. L'énergie se conserve
L'énergie ne se crée pas et ne disparaît pas : elle se transforme d'une forme en une autre. Une partie, souvent thermique, n'est pas utile : on dit qu'elle est « perdue ». Pour économiser l'énergie, on éteint les appareils, on isole les bâtiments et on choisit des appareils efficaces.
Exemple
Pour le même éclairage, une lampe à DEL perd moins d'énergie en chaleur qu'une lampe à incandescence.
La méthode
Comment construire une chaîne énergétique
- Repère le réservoir d'énergie (pile, combustible, Soleil…) et le convertisseur (lampe, moteur…).
- Place-les dans des cases, de gauche à droite.
- Relie-les par des flèches et écris sur chacune la forme d'énergie transférée.
- En sortie, sépare l'énergie utile et l'énergie perdue, souvent thermique.
Pièges à éviter
- Ne confonds pas source et forme d'énergie : le Soleil est une source, l'énergie lumineuse est une forme.
- L'énergie « perdue » ne disparaît pas : elle part surtout en chaleur, qui ne nous sert pas.
- Le nucléaire n'est pas une énergie renouvelable : l'uranium existe en quantité limitée.
Vocabulaire
- Joule
- Unité de mesure de l'énergie (J).
- Convertisseur
- Objet qui transforme une forme d'énergie en une autre.
- Énergie renouvelable
- Énergie dont la source se renouvelle rapidement.
- Énergie cinétique
- Énergie liée au mouvement.
- Combustible fossile
- Pétrole, charbon ou gaz naturel, formés très lentement dans le sous-sol.
- Chaîne énergétique
- Schéma qui montre les transferts d'énergie, du réservoir à l'énergie utile.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Quelle est l'unité d'énergie ?
Le joule (J).
Qu'est-ce que l'énergie cinétique ?
L'énergie liée au mouvement d'un objet.
Qu'est-ce qu'une source d'énergie renouvelable ?
Une source qui se renouvelle rapidement à l'échelle humaine (Soleil, vent, eau).
La suite dans Réviz
4 autres questions, 5 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Citer différentes formes d'énergie (cinétique, thermique, électrique, lumineuse, chimique, nucléaire)
- Distinguer sources d'énergie renouvelables et non renouvelables
- Identifier les conversions d'énergie réalisées par un convertisseur
- Réaliser une chaîne énergétique (réservoir, convertisseur, formes d'énergie)
- Savoir que l'énergie se conserve et qu'une partie est souvent « perdue » sous forme thermique
- Connaître l'unité d'énergie : le joule (J)
Référence : Physique-chimie cycle 4, partie habituellement traitée en 5e (BO spécial n°11 du 26/11/2015, ajusté BO n°31 du 30/07/2020). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.