Chapitre 7 : Corrigé des Exercices - Introduction à la notion d'énergie

Chapitre 7 : Corrigé des Exercices - Introduction à la notion d’énergie

Classement des ressources :
- Sources d’énergie renouvelables : Le vent, le rayonnement solaire, le bois.
- Sources d’énergie non renouvelables : Le gaz naturel, le charbon, le pétrole.
Définition d’une source d’énergie renouvelable : C’est une source d’énergie qui ne s’épuise pas car la nature la régénère en permanence et de façon très rapide à l’échelle d’une vie humaine.
Impact environnemental : La combustion des énergies fossiles libère massivement du dioxyde de carbone (CO₂). En s’accumulant dans l’atmosphère, ce gaz renforce l’effet de serre naturel, ce qui provoque le réchauffement climatique global et le dérèglement du climat de la planète.

Forme d’énergie des aliments : L’énergie stockée dans la nourriture est de l’énergie chimique.
Calcul de la valeur énergétique en Joules et kilojoules :
- Étape 1 : Conversion des kilocalories en calories : [120\ \text{kcal} = 120 \times 1\ 000 = 120\ 000\ \text{calories}]
- Étape 2 : Conversion en Joules (1 cal ≈ 4,18 J) : [E = 120\ 000 \times 4,18 = \mathbf{501\ 600\ \text{Joules}}]
- Étape 3 : Conversion en kilojoules (1 kJ = 1 000 J) : [E = \frac{501\ 600}{1\ 000} = \mathbf{501,6\ \text{kJ}}]
- Conclusion : La portion apporte 501 600 Joules, soit 501,6 kJ.
Conversions de l’organisme lors de l’effort : Le corps de l’adolescent va transformer cette énergie chimique principalement en énergie cinétique (le mouvement des muscles et la vitesse de course) et en énergie thermique (la chaleur corporelle qui s’élève lors de l’effort et provoque la transpiration).

Voici la transcription textuelle normalisée des diagrammes de chaînes énergétiques :

Dispositif A (Le panneau solaire) :
- [SOLEIL] — Énergie lumineuse —> (Panneau solaire)
  - (Panneau solaire) — Énergie électrique (Utile) —> [MAISON]
  - (Panneau solaire) — Énergie thermique (Perdue) —> [AIR AMBIANT]
Dispositif B (La lampe LED de bureau) :
- [RÉSEAU EDF / PRISE] — Énergie électrique —> (Lampe LED)
  - (Lampe LED) — Énergie lumineuse (Utile) —> [PIÈCE / BUREAU]
  - (Lampe LED) — Énergie thermique (Perdue) —> [AIR AMBIANT]

Définition de l’empreinte carbone : L’empreinte carbone représente la quantité totale de gaz à effet de serre (principalement le CO₂) émise de façon directe ou indirecte par une personne, un objet technologique ou une activité humaine.
Forme d’énergie consommée : Les infrastructures informatiques consomment de l’énergie électrique de manière massive et continue.
Éco-gestes numériques simples : Pour réduire ce coût énergétique, chaque citoyen peut :
- Limiter le stockage inutile de fichiers lourds (trier et supprimer régulièrement ses anciens e-mails ou ses photos sauvegardées en ligne).
- Éteindre complètement sa Box Internet et ses appareils technologiques le soir au lieu de les laisser en mode veille.