Séance 3 : Energies alternatives aux énergies fossilesProblème : Quelle sont les énergies alternatives aux énergies fossiles ?

Cf : votre Dossier

Activité 1 : l’énergie reçue sur Terre. Donnée initiale

1. A partir de la carte ci-dessus, décrivez comment est répartie l’énergie solaire reçue sur Terre. Quel problème se pose ?

a. Problème : …

b. Hypothèse : ….

c. Vérification de l’hypothèse site institutionnels On éclaire une mappe monde avec une lampe et on relève la tache lumineuse observée à la surface ainsi que l’angle d’incidence

(angle entre le rayon et la surface terrestre)

Réaliser l’expérience en plaçant un calque sur la mappe monde et en entourant la forme de la tache lumineuse en A, B, C, B’ et C’

d. Analyser les résultats de l’expérience en mettant en rapport la surface de la tache lumineuse et la zone éclairée.

e. Conclure

Encens

Activité 2 : Energie éolienne A. Problème : Comment fonctionne une éolienne ?

Document 1 : Comment faire de l’électricité avec du vent ?Son fonctionnement est simple et s’inspire de la technologie des moulins à vent.La machine se compose de 3 pales (en général) portées par un rotor et installées au sommet d’un mât vertical. Cet ensemble est fixé par une nacelle qui abrite un générateur. Un moteur électrique permet d’orienter la partie supérieure afin qu’elle soit toujours face au vent. Les pales permettent de transformer l’énergie cinétique (énergie que possède un corps du fait de son mouvement) du vent en énergie mécanique.Le vent fait tourner les pales entre 10 et 25 tours par minute. La vitesse de rotation des pales est fonction de la taille de celles-ci. Plus les pales seront grandes, moins elles tourneront rapidement. Le générateur transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. La plupart des générateurs ont besoin de tourner à grande vitesse (de 1 000 à 2 000 tours par minute) pour produire de l’électricité. Ainsi, lemultiplicateur a pour rôle d’accélérer le mouvement lent des pales.

Schéma d'une éolienneL’électricité produite par le générateur a une tension d’environ 690 volts. Ne pouvant pas être utilisée directement, elle est traitée grâce à un convertisseur, et sa tension est augmentée à 20 000 volts.Elle est alors injectée dans le réseau électrique et peut être distribuée aux consommateurs.Les éoliennes fonctionnent pour des vitesses de vent comprises entre 14 et 90 km/h. Au-delà, elles s’arrêtent pour des raisons de sécurité. La production électrique varie selon la vitesse du vent. C’est avec des vents de 45 à 90 km/h que l’éolienne produit sa puissance maximale.

1. Quelle question se pose ?

B. Origine des vents

La manipulation d’encens incandescents est dangereuse! Ne pas inhaler les fumées! Prévenir le professeur en cas d’antécédents d’asthme!

Matériel nécessaire:- 1 bâtonnet d'encens avec support (=pâte à modeler)- 2 éléments accumulateurs de froid pour glacière: un congelé et un non congelé=2conditions- 1 gant pour tenir le bloc congelé froid- 1 feuille de papier canson noir pour mieux visualiser la fumée

Allumer le bâtonnet d'encens puis attendre que le bout soit rouge et que la colonne de fumée s'élève bien verticalement.

Positionner ensuite les deux accumulateurs de froid au-dessus de la fumée

Bloc de glace légèrement incliné

Bloc température ambiante

Précautions: Opérer dans une atmosphère calme (pas de courant d'air, pas de mouvements brusques ).Incliner légèrement l'élément réfrigérant pour que l'air froid ne s'écroule pas sur la colonne ascendante mais sur le côté. Un fond sombre et uni améliore la visibilité.

1. Compléter les schémas et expliquer ce que vous observez.2. Faire une conclusion sur le devenir des courants d’air chaud et froid.

Modélisation d’un courant d’airRéaliser le montage suivant :

3. Décrivez ce que vous observez.

4. D’où proviennent les vents qui font tourné les pâles des éoliennes ?

Activité 3 : Hydrolienne A. Comment fonctionne une hydrolienne ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrolienne

1. Résumé le fonctionnement d’une hydrolienne.

B. D’où proviennent les courants d’eau ?

Vous disposez d’une pipette et d’un bécher avec différentes eaux. a. Réalisez les expériences suivantes en positionnant votre pipette au fond du bécher.b. Schématisez vos observations en indiquant à chaque fois votre déduction.

Matériel EXP 1 EXP2 EXP 3 EXP 4Pipette (eau colorée) EAU DOUCE EAU SALEE EAU DOUCE CHAUDE EAU DOUCE FROIDEBécher (eau incolore) EAU SALEE EAU DOUCE EAU DOUCE FROIDE EAU DOUCE CHAUDE

2. Qu’est ce qui est à l’origine d’un courant d’eau ?