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Physique 5ᵉ

Ressources · 5ᵉ · Physique

Énergie : sources renouvelables et non renouvelables

Rappels de 6e (ressources renouvelables ou non, combustibles fossiles, uranium) ; sources primaires et énergies secondaires ; atouts et limites des fossiles, du nucléaire et des renouvelables ; produire l’électricité avec une turbine et un alternateur ; mix énergétique et mix électrique ; effet de serre, sobriété, efficacité et transition énergétique.

À propos de cette page
Un devoir surveillé de physique 5e de 55 minutes, noté sur 20 en cinq exercices de 4 points : classer huit sources, comparer une centrale au charbon et une centrale nucléaire, l’électricité d’un village du bord de mer, le mix électrique d’un pays et la transition énergétique d’une famille. Le corrigé détaillé est fourni.

Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · ★★ et ★★★ · Durée 55 min · Noté sur 20
55:00
benprofparticulier.frPhysique · 5ᵉ

Devoir surveillé – Énergie : sources renouvelables et non renouvelables

Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Physique 5ᵉ

Nom : Date : Note : / 20

Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.

Exercice 1 – Classer des sources d’énergie ★★

(4 pts)

Voici une liste : houille (un charbon) ; courant d’une rivière ; uranium ; sarments de vigne ; gaz naturel ; chaleur d’un forage profond ; essence ; électricité.

  1. a)Lesquelles de ces énergies sont des énergies secondaires ? Justifie.
  2. b)Classe les six autres en deux colonnes : renouvelables, non renouvelables.
  3. c)Lesquelles sont des combustibles fossiles ? À partir de quoi se sont-ils formés ?
  4. d)Un élève affirme : « l’électricité de ma maison est renouvelable, puisque c’est de l’électricité ». Corrige-le.

Exercice 2 – Charbon ou uranium ? ★★

(4 pts)

On compare une centrale au charbon et une centrale nucléaire, qui produisent toutes les deux de l’électricité avec une turbine et un alternateur.

  1. a)Comment libère-t-on l’énergie du charbon ? Et celle de l’uranium ?
  2. b)Que rejette ou produit de gênant chacune des deux centrales ?
  3. c)Donne un avantage commun aux deux centrales.
  4. d)Décris une expérience qui montre qu’une combustion rejette du dioxyde de carbone.

Exercice 3 – Produire l’électricité d’un village ★★★

(4 pts)

Un village du bord de mer possède une éolienne, des panneaux photovoltaïques sur le toit de l’école et un poêle à granulés de bois qui chauffe la mairie.

  1. a)Recopie et complète la chaîne de l’éolienne : vent → énergie … → pales → énergie … → alternateur → énergie … → réseau.
  2. b)Quelle installation n’a ni turbine ni alternateur ? Comment fonctionne-t-elle ?
  3. c)Donne la principale limite des panneaux de l’école.
  4. d)À quelle condition le bois des granulés est-il une ressource renouvelable ?

Exercice 4 – Lire un mix électrique ★★

(4 pts)

Un pays produit 380 TWh d’électricité par an : charbon 30 %, nucléaire 21 %, gaz 17 %, hydraulique 15 %, éolien 10 %, solaire 7 %.

  1. a)Calcule la part renouvelable de ce mix.
  2. b)Calcule la part d’origine fossile.
  3. c)Calcule l’énergie produite au charbon, en TWh.
  4. d)Exprime cette énergie en GWh.

Exercice 5 – Climat et transition énergétique ★★★

(4 pts)

Une famille veut réduire son impact sur le climat.

  1. a)Explique pourquoi brûler des combustibles fossiles réchauffe le climat.
  2. b)Classe ces trois actions : régler le chauffe-eau à une température plus basse ; remplacer le vieux lave-linge par un modèle qui consomme moins d’électricité pour le même lavage ; souscrire une offre d’électricité d’origine éolienne.
  3. c)Après avoir isolé sa maison, la famille chauffe toutes les pièces à 23 °C. Comment s’appelle ce phénomène ? Pourquoi est-il gênant ?
  4. d)Pourquoi un pays qui développe le solaire et l’éolien a-t-il besoin de STEP ou de batteries ?

Bon courage !

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Voir le corrigé et le barème
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Corrigé et barème – Énergie : sources renouvelables et non renouvelables

Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Physique 5ᵉ

Exercice 1 – Classer des sources d’énergie ★★

(4 pts)
  1. a)L’essence et l’électricité : on les fabrique à partir d’une source primaire (le pétrole dans une raffinerie, une centrale pour l’électricité). (1)
  2. b)Renouvelables : courant d’une rivière, sarments de vigne (biomasse), chaleur du sous-sol. Non renouvelables : houille, uranium, gaz naturel. (1)
  3. c)La houille et le gaz naturel : ils se sont formés en millions d’années à partir de restes d’êtres vivants enfouis (végétaux pour le charbon, plancton pour le gaz). (1)
  4. d)L’électricité n’est ni renouvelable ni non renouvelable en elle-même : tout dépend de la source primaire qui l’a produite (vent, eau, uranium, gaz…). (1)

Repère — Primaire ou secondaire d’abord ; puis, pour une source primaire : se reconstitue-t-elle pendant une vie humaine ?

Exercice 2 – Charbon ou uranium ? ★★

(4 pts)
  1. a)Le charbon brûle : combustion (énergie chimique). L’uranium subit la fission de ses noyaux (énergie nucléaire) : il ne brûle pas. (1)
  2. b)Centrale au charbon : du dioxyde de carbone (gaz à effet de serre) et des fumées. Centrale nucléaire : des déchets radioactifs, et un risque d’accident. (1)
  3. c)Production pilotable (réglée au moment voulu, de jour comme de nuit) ; beaucoup d’énergie pour une petite masse de combustible. (1)
  4. d)On recueille les gaz d’une flamme dans un bocal, on y verse de l’eau de chaux et on agite : l’eau de chaux se trouble, ce qui montre la présence de dioxyde de carbone. (1)

Repère — Fossile → combustion → CO₂ ; uranium → fission → déchets radioactifs.

Exercice 3 – Produire l’électricité d’un village ★★★

(4 pts)
  1. a)Vent → énergie cinétique (l’air en mouvement) → pales → énergie cinétique (rotation de l’axe) → alternateur → énergie électrique → réseau. (1)
  2. b)Les panneaux photovoltaïques : la lumière est convertie directement en énergie électrique dans les cellules. (1)
  3. c)Production intermittente : rien la nuit, moins par temps couvert. (1)
  4. d)Il faut replanter au rythme où l’on coupe : sinon, le stock de bois diminue et la ressource n’est plus renouvelée. (1)

Le point clé — Presque toutes les centrales : turbine → alternateur ; le photovoltaïque fait exception.

Exercice 4 – Lire un mix électrique ★★

(4 pts)
  1. a)15 + 10 + 7 = 32 %. (1)
  2. b)30 + 17 = 47 % (charbon et gaz ; le nucléaire n’est pas fossile). (1)
  3. c)380 × 30 ÷ 100 = 114 TWh. (1)
  4. d)114 × 1 000 = 114 000 GWh. (1)

Méthode — Les parts font 100 % ; énergie = total × pourcentage ÷ 100 ; × 1 000 pour passer à l’unité plus petite.

Exercice 5 – Climat et transition énergétique ★★★

(4 pts)
  1. a)La combustion rejette du dioxyde de carbone ; ce gaz renforce l’effet de serre naturel, qui retient davantage de chaleur : le climat se réchauffe. (1)
  2. b)Chauffe-eau réglé plus bas : sobriété (moins de besoin). Lave-linge plus économe : efficacité (même service, moins d’énergie). Électricité éolienne : source bas carbone. (1)
  3. c)C’est l’effet rebond : une partie de l’énergie économisée par l’isolation est reperdue parce qu’on chauffe davantage. (1)
  4. d)Leur production est intermittente : il faut stocker le surplus (en remontant de l’eau dans une STEP, dans des batteries) pour le rendre quand il n’y a ni soleil ni vent. (1)

Méthode — Moins de besoin → sobriété ; même service avec moins d’énergie → efficacité ; source sans fossile → bas carbone.

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Ce contrôle de physique 5ᵉ en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Énergie : sources renouvelables et non renouvelables » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

  • Exercice 1 — Classer des sources d’énergie ★★/ 4 pts
  • Exercice 2 — Charbon ou uranium ? ★★/ 4 pts
  • Exercice 3 — Produire l’électricité d’un village ★★★/ 4 pts
  • Exercice 4 — Lire un mix électrique ★★/ 4 pts
  • Exercice 5 — Climat et transition énergétique ★★★/ 4 pts

Notions évaluées

Ressource, source primaire, énergie secondaire, renouvelable, non renouvelable, combustible fossile, uranium ; combustion, dioxyde de carbone, fission, déchets radioactifs, production pilotable ; hydraulique, éolien, solaire photovoltaïque et thermique, biomasse, géothermie, énergies marines, intermittence ; turbine, alternateur, vapeur, chaîne énergétique d’une centrale ; mix énergétique, mix électrique, kWh, MWh, GWh, TWh, pourcentages ; effet de serre, réchauffement climatique, neutralité carbone, sobriété, efficacité, bas carbone, STEP, effet rebond.

Pour préparer ce contrôle

  1. Relire le cours et la fiche de révision.
  2. Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
  3. Se tester avec le QCM (36 questions).
  4. Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

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Questions fréquentes sur ce sujet
Combien de temps dure ce contrôle sur « Énergie : sources renouvelables et non renouvelables » ?
55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?
Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de physique de cinquième ?
Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Énergie : sources renouvelables et non renouvelables » du programme officiel de physique en cinquième, soit : rappels de 6e (ressources renouvelables ou non à l’échelle d’une vie humaine, combustibles fossiles, uranium, électricité fabriquée) ; source primaire et énergie secondaire ; combustion et dioxyde de carbone, fission et déchets radioactifs, production pilotable ; filières renouvelables (hydraulique, éolien, solaire photovoltaïque et thermique, biomasse, géothermie, énergies marines), intermittence et impacts ; production d’électricité : turbine, alternateur, chaîne énergétique d’une centrale, cas du photovoltaïque ; mix énergétique et mix électrique, pourcentages, kilowattheure et ses multiples ; effet de serre, accord de Paris, sobriété, efficacité, sources bas carbone, stockage et effet rebond.
Bloqué sur ce chapitre ?

Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.

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