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Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 1 Observato

Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 1 Observatoire / Guide 11801-B CHAPITRE 3 L’énergie et ses manifestations © ERPI Reproduction et modification autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. L’énergie et ses manifestations 1. À l’heure du déjeuner, Jérôme aime bien lire le journal. Or, ce matin, il est tombé sur un article racontant l’histoire de la construction du barrage Daniel-Johnson. Quand Chantal se met à table, tout enthousiasmé, il lui en présente un bref compte rendu : « L’eau derrière le barrage est amenée vers des conduites forcées, puis elle tombe de plusieurs mètres et arrive ainsi à faire tourner les turbines qui entraînent les alternateurs qui vont générer du courant électrique. Le courant parcourt ensuite des centaines de kilomètres de fils vers un poste de distribution qui le redirige vers un transformateur de notre rue, puis vers notre maison. Ainsi, les lampes qui nous éclairent, mes rôties dans le grille-pain et mon gruau dans le micro-ondes sont tous un peu hydroélectriques ! » « Tu es en forme ce matin », lui répond Chantal. Répondez aux questions suivantes en vous basant sur ce texte. Nommez le type d’énergie lié à chacun des éléments suivants. A. L’eau du barrage. Énergie hydraulique. B. Les turbines. Énergie mécanique. C. Les lampes. Énergie rayonnante. D. Le grille-pain. Énergie thermique. E. Le micro-ondes. Énergie rayonnante. a) Donnez quatre exemples de transformations d’énergie. b) Quels appareils servent essentiellement au transfert d’énergie ? [ _____ /10] CHAPITRE 3 CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre STE Réponses variables. Exemples. Transformation de l’énergie hydraulique en énergie mécanique (barrage) ; transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique (alternateurs) ; transformation de l’énergie électrique en énergie thermique ou en énergie rayonnante (lampes) ; transformation de l’énergie électrique en énergie thermique ou rayonnante (grille-pain) ; transformation de l’énergie électrique en énergie rayonnante (micro-ondes). Les fils, le poste de distribution et le transformateur servent au transfert de l’énergie. Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 2 Observatoire / Guide 11801-B CHAPITRE 3 L’énergie et ses manifestations © ERPI Reproduction et modification autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. 2. Julie fait du jogging trois fois par semaine. Ces jours-là, elle mange deux tranches de pain de blé entier avec du gruau et un verre de lait. Elle termine son repas avec un fruit, souvent une pomme. Une heure après la fin de son repas, elle court sur une distance de 12 km. a) Sous quelle forme trouve-t-on l’énergie dans ces aliments ? b) Quelle forme d’énergie est à l’origine de l’énergie accumulée dans les aliments consommés par Julie ? c) Durant la course, l’énergie des aliments est transformée en quelles autres formes d’énergie ? Justifiez votre réponse. [ ____ /4] 3. Étant donné les objets suivants : A. Batterie d’automobile. B. Moteur électrique. C. Appareil radio. a) Nommez trois formes d’énergie associées à chacun de ces objets. A : B : C : b) Donnez deux formes d’énergie communes à tous ces objets. [ ____ /8] 4. Vous devez faire fondre un bloc de glace de 100 g. On vous propose deux méthodes. La première méthode consiste à utiliser une allumette de bois enflammée. La seconde méthode consiste à utiliser un seau rempli d’eau chaude à 45 °C. Laquelle de ces méthodes sera la plus efficace ? Expliquez votre raisonnement à l’aide des concepts de température et de chaleur. [ ____ /4] Sous la forme d’énergie chimique. L’énergie solaire. En énergie thermique, d’où la chaleur de son corps qui augmente, et en énergie mécanique, qui permet le déplacement de ses membres et de son corps. Réponses variables. Exemple. Énergie chimique, énergie thermique, énergie électrique. Réponses variables. Exemple. Énergie mécanique, énergie thermique, énergie électrique. Réponses variables. Exemple. Énergie sonore, énergie thermique, énergie électrique. L’énergie thermique et l’énergie électrique sont communes à tous ces objets. La méthode la plus efficace est la méthode du seau d’eau. Même si la température de l’allumette est plus élevée que la température de l’eau dans le seau, la quantité de molécules d’eau (moyennement agitées) dans le seau étant beaucoup plus importante que les quelques particules (très agitées) dans la flamme, la chaleur est beaucoup plus élevée dans le seau que dans la flamme. Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 3 Observatoire / Guide 11801-B CHAPITRE 3 L’énergie et ses manifestations © ERPI Reproduction et modification autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. 5. Voici le schéma d’un pyromètre. La tige AB est fixée en B, mais elle est libre en A. Lorsqu’on fait chauffer l’élément placé sous la tige, la tige pousse le levier et l’aiguille se déplace. Quand on éteint l’élément chauffant, l’aiguille revient à sa position de départ. Expliquez le principe de fonctionnement de cet appareil. [ ____ /4] 6. Avec le prix du carburant qui ne cesse de monter, les constructeurs de turboréacteurs d’avions tentent de développer des moteurs moins énergivores. Les premiers turboréacteurs avaient un rendement énergétique de 22 %. Des ingénieurs ont proposé un modèle capable d’assurer une poussée de 40 000 N à une vitesse de 250 m/s. Dans ces conditions, l’avion utilise 6,0  108 J d’énergie, en une minute. Au cours du même temps, le turboréacteur consomme 52,5 kg d’un carburant capable de fournir 4,4  107 J/kg d’énergie lors de sa combustion. Le rendement énergétique de ce moteur est-il meilleur que celui des anciens modèles ? Laissez les traces de votre démarche. Lorsqu’on fait chauffer l’élément, on fournit de l’énergie aux atomes de la tige. Ils s’agitent alors de plus en plus et occupent plus d’espace, s’éloignant ainsi les uns des autres, ce qui a pour effet d’allonger la tige (par dilatation). Quand l’élément refroidit, c’est le contraire qui se produit. L’agitation des atomes diminue, ils se rapprochent les uns des autres et retrouvent leur position d’origine à la température de la pièce. A B Élément chauffant Pour une minute de vol : Énergie utile à l’avion : 6,0  108 J Énergie consommée par le réacteur : 4,4  107 J/kg  52,5 kg = 2,31  109 J Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 4 Observatoire / Guide 11801-B CHAPITRE 3 L’énergie et ses manifestations © ERPI Reproduction et modification autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. [ ____ /4] 7. On dépose sur une plaque chauffante 3 béchers contenant 50 g de 3 solutions différentes. Chacune de ces substances est identifiée par la lettre X, Y ou Z. Après deux minutes de chauffage, on obtient les résultats suivants : Substance Masse (en g) Température initiale (en °C) Température finale (en °C) X 50 20 80 Y 50 20 68 Z 50 20 45 a) Laquelle de ces substances a la capacité thermique massique la plus grande ? Justifiez votre réponse. b) Laquelle de ces substances a absorbé le plus de chaleur ? Justifiez votre réponse. [ ____ /4] 8. Pour préparer sa tisane préférée, Naomie verse 200 g d’eau bouillante dans une tasse de porcelaine dont la masse est aussi de 200 g. Un jour, après un cours sur les échanges de chaleur, Naomie décide de déterminer la capacité thermique massique de sa tasse de porcelaine. Voici les résultats qu’elle a obtenus : Le rendement énergétique de ce moteur, qui est de 25,9 %, est meilleur que celui des anciens modèles, qui était de 22 %. La substance Z a la capacité thermique la plus grande, car il faut beaucoup d’énergie pour la réchauffer un peu. Pour chaque augmentation de température de un degré, elle exige plus d’énergie que les autres substances. Aucune, car les trois substances ont été soumises à la même quantité de chaleur. Comme elles ont été déposées sur la même plaque chauffante, elles ont toutes absorbé la même quantité d’énergie. Rendement : R = Énergie utile Énergie consommée = (6,0  108 J/2,31  109 J)  100 = 25,9 % STE STE Nom : Groupe : Date : CORRIGÉ Évaluations des concepts par chapitre 5 Observatoire / Guide 11801-B CHAPITRE 3 L’énergie et ses manifestations © ERPI Reproduction et modification autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. – Avant de verser l’eau dans la tasse : Température de la pièce et de la tasse : 25 °C Température initiale de l’eau : 100 °C – Après avoir versé l’eau dans la tasse et avoir brassé le tout légèrement : Température finale de l’eau : 88 °C a) Déterminez la capacité thermique massique de la porcelaine de la tasse. Laissez les traces de votre démarche. b) Quelle substance a dégagé de la chaleur ? Justifiez votre réponse. c) Quelle substance a absorbé de la chaleur ? [ ____ /7] 9. L’illustration ci-contre représente cinq positions possibles de la trajectoire d’une balançoire. Si on ne tient pas compte des forces de frottement, à quelles positions les énergies suivantes sont-elles uploads/Litterature/ corrige-devoir 1 .pdf