Comment produire de l’énergie électrique dans l’espace ?

Activité 1- L’énergie utilisée par le robot Philae ?

1.1- Énergie du robot Philae :

Quelle source d’énergie à été utilisée pour alimenter la batterie secondaire ?

La source d'énergie utilisée pour alimenter la batterie secondaire est l'électricité. Cette énergie est fournie grâce à des panneaux solaires

Quelles ont été les limites de cette solution dans l’espace ?

Les limites de cette solution sont les panneaux solaires qui ne sont pas toujours orienté vers le soleil donc ne rechargent pas la batterie

1.2- Rappel sur les sources et les formes d’énergies.

Donnez une définition de ce qu’est une source d’énergie renouvelable et non-renouvelable.

Energies renouvelables : sources inépuisables à l'échelle humaine

Energies non-renouvelables : elles sont disponibles en quantité limitée dont les stocks s'amenuisent dans le temps et à mesure des prélèvements humains.

Activité 2 : Comment prolonger l’autonomie en énergie du robot Philae ?

2.1- Unités.

Quelle est l’unité qui permet de mesurer l’énergie ?

L'unité de mesure de l'énergie est le Joule

Quelle est l’unité qui permet de mesurer la puissance ?

L'unité qui permet de mesurer la puissance est le Watt

2.2- Notre énergie au quotidien.

Sur cette étiquette de soda, quelle est la valeur énergétique (quantité d’énergie apportée à l’organisme) lorsque l’on boit 100 ml ?

Valeur énergétique : 180 kJ ou 42kCal

(L’unité employée en nutrition est le kilocalorie ((1 kcal = 1000 calories) → 1kcal = 4,1868 kJ)

Sur cette étiquette d’un lave-linge, quelle est la valeur énergétique (quantité d’énergie consommée par le lave-linge) lorsque l’on fait un cycle blanc à 60°C

Valeur énergétique : 0,95 kWh/cycle

2.3- Stockage de l’énergie dans un moyen de transport.

Que se passe-t-il quand on ouvre l’orifice du ballon ?

Quand on ouvre l'orifice du ballon l'air s'échappe.

Pourquoi le véhicule n’avance plus au bout d’un certain temps ?

Le véhicule n'avance plus au bout d'un certain temps car il n'y a plus assez d'air

Que faut-il faire pour que le véhicule avance pendant un temps plus long ?

Il faut augmenter la taille du ballon

Cette réserve est appelée « stockage de l’énergie », quel est son rôle ?

Le stockage de l'énergie consiste à mettre en réserve une quantité d'énergie provenant d'une source pour une utilisation ultérieure.

2.4- Caractéristiques d’une chaîne d’énergie électrique.

Identifier les 3 composants parmi les mots suivants : Moteur électrique – Pile – Interrupteur. Tracer sur le schéma ci-dessous les câbles électriques.

Quelle énergie entre dans le moteur ?

L'énergie qui entre dans le moteur est de l'énergie électrique

Quelle énergie sort du moteur ?

L'énergie qui sort du moteur est de l'énergie mécanique

D’où vient cette énergie ?

Cette énergie vient de la pile

Comment est acheminée cette énergie jusqu’au moteur ?

Cette énergie est acheminée jusq'au moteur par les fils électriques

Compléter le schéma de la chaîne d’énergie du circuit électrique

Exercices

Compléter la chaîne d’énergie du corps humain

Compléter la chaîne d’énergie d’une voiture à essence

2.5- Énergie du robot Philae

Compléter le début de la chaîne d’énergie du circuit secondaire d’alimentation du robot Philae, en vous servant des chaînes d’énergie précédentes.

Activité 3- Quel est le coût de l’énergie ?

3.1- Consommation d’énergie dans l’éclairage :

En fonction de leur consommation électrique, classez les ampoules de la plus économique à celle qui consomme beaucoup.

Pour quelle raison l’ampoule à incandescence n’est plus vendue ?

L'ampoule à incandescence n'est plus vendue car elle consomme trop d'énergie.

3.2- Quels sont les appareils du quotidien qui consomment de l’énergie.

Qu’est ce qu’un appareil énergivore ? (utilisez un dictionnaire / ou la ressource LAROUSSE)

Energivore : qui consomme beaucoup d'énergie

Citez les 4 secteurs qui consomment de l’électricité dans la maison :

  • Chauffage de la maison et de l'eau
  • Appareils électroniques (TV...)
  • Appareils électroménagers (congélateur...)
  • Eclairage

Comment pouvons nous réduire la consommation d’énergie pour chauffer notre logement ?

  • Diminuer la température
  • Eteindre les radiateurs la nuit
  • Mieux isoler son logement

Citez 5 appareils qui restent constamment en veille à l’intérieur de notre logement et qui peuvent se débrancher.

  • Ordinateur
  • Imprimante
  • Micro ondes
  • Télévision
  • Décodeur

En France, l’énergie consommée par les appareils en veille représente la production de combien de centrales nucléaires ?

l’énergie consommée par les appareils en veille réprésente la production de 2 centrales nucléaires

Que pouvons-nous faire pour limiter cette consommation ?

Eteindre les appareils en veille

3.3- Prix de notre consommation d’énergie

Exercice 1

Durant le confinement un élève réalise ses devoirs durant 3h par jour. Pour cela, il s’éclaire avec une lampe de bureau de 60 W.

Calculer en kWh, l’énergie transformée (ou consommée) par sa lampe pendant sa journée de devoirs.

= Puissance (W) x temps (h)

= 60 x 3

= 180 Wh

= 0,18 kWh

Calculer le prix de sa consommation d’énergie électrique sachant que le prix d’un kWh (kilowattheure) d’électricité est de 0,2516 €.

= Energie consommée (kWh) x Prix du kWh

= 0,18 x 0,2516

= 0,045288 €

Exercice 2

Ce même élève fait fonctionner son téléviseur 365 jours par an à raison de 3 heures par jour. Il le laisse en veille le reste du temps, c’est à dire 21 heures par jour pendant 365 jours. La puissance du téléviseur est de 100 W quand il fonctionne et de 20 W quand il est en veille.

Calculer la quantité d’énergie transformée (consommée) par le téléviseur en fonctionnement pendant une année.

= Puissance (W) x temps par jour x 365 jours

= 100 x 3 x 365

= 109500 Wh par an

= 109,5 kWh par an

Calculer la quantité d’énergie transformée (consommée) par le téléviseur en veille pendant une année.

= Puissance (W) x temps par jour x 365 jours

= 20 x 21 x 365

= 153300 Wh par an

= 153,3 kWh par an

Calculer le coût de l’économie réalisée par an, s’il éteignait son téléviseur au lieu de le laissé en veille, sachant que le prix du kWh (kilowattheure) est de 0,2516€.

= Energie consommée (kWh) x Prix du kWh

= 153,3 x 0,2516

= 38,57028 €

3.4- Conclusion

Complétez le texte ci-dessous.

De nos jours les besoins en énergie de l’Homme se sont fait de plus en plus gourmand.

Certaines sources d’énergie primaires telles que les énergies fossiles, polluent lorsqu’on les transforme en électricité.

Elles laissent des traces de pollution.

Tous et chacun d’entre nous sommes responsables de la consommation de toutes les énergies utilisées.

Saurez-vous pour préserver notre belle planète faire les bons gestes ?