Physique-Chimie 4e

Rejoignez la communauté !
Co-construisez les ressources dont vous avez besoin et partagez votre expertise pédagogique.
Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 2
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 3
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 4
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 5
Introduction à la masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 6
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 7
Les interactions
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 9
La tension et l'intensité
Ch. 10
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Vitesse de propagation des signaux
Chapitre 8

La Physique-Chimie autrement

13 professeurs ont participé à cette page
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Histoire des sciences
L'expérience de Joule

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
L'expérience de Joule.

Le matériel expérimental consiste en un cylindre rempli dans lequel tourne une roue à aubes. La roue à aubes est entrainée par la chute d'un poids. En tournant, les palettes de la roue « frottent » sur l'eau, ce qui élève la température de l'eau dans le cylindre. Joule parvient à mesurer cette élévation de température, bien qu'elle soit faible. Il en conclut que « pour chaque degré de chaleur dégagé par la friction sur l'eau, une puissance mécanique égale à celle qui peut soulever un poids de 16 livres à la hauteur d'un pied a été dépensée. »
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
James Prescott Joule.

Placeholder pour Doc. 2 : James Prescott Joule.Doc. 2 : James Prescott Joule.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 3
La chute du poids entraine la roue à aubes à l'intérieur du cylindre ; on mesure une élévation de la température de l'eau.

Placeholder pour Doc. 3 : La chute du poids entraine la roue à aubes à l'intérieur du cylindre ; on mesure une élévation de la température de l'eau.Doc. 3 : La chute du poids entraine la roue à aubes à l'intérieur du cylindre ; on mesure une élévation de la température de l'eau.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
En 1850, James Prescott Joule présente à Londres les résultats d'une expérience qui va permettre de mieux comprendre que l'énergie peut prendre différentes formes.

1. « Cette expérience montre que l'énergie mécanique est convertie en énergie thermique » : es-tu d'accord avec cette affirmation ? Justifie ta réponse.

2. Pour expliquer les transferts qui sont en jeu ici, tu peux construire la chaine énergétique complète du dispositif de Joule.

3. Connais-tu une situation du quotidien dans laquelle les frottements engendrent de la chaleur ?

4. D'autres travaux de Joule ont montré qu'on pouvait convertir de l'énergie électrique en énergie thermique : c'est l'effet Joule. Sais-tu dans quels appareils du quotidien il est mis à profit ?
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Objet d'étude
Un bateau économe en énergie

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Stockage de l'énergie après sa conversion.

Placeholder pour Doc. 1 : Stockage de l'énergie après sa conversion.Doc. 1 : Stockage de l'énergie après sa conversion.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
100 % Natural Energy : un bateau particulier.

La grand voile de 100 % Natural Energy comporte 12 m2 de panneaux photovoltaïques de puissance théorique 1 kW. Sous l'eau, le module Ocean Volt et son hélice récupèrent l'énergie nécessaire pour 24 heures en à peine 10 minutes. Ce module de 48 kW peut aussi servir de moteur.
D'après J.-L. Goudet, futura-sciences.com, nov. 2016.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
Le Vendée Globe 2016 a vu arriver un concurrent innovant : Conrad Colman a décidé de rendre son bateau autonome en énergie et n'a pas embarqué de groupe électrogène à essence.

1. Peux-tu identifier le dispositif qui utilise un transfert d'énergie par rayonnement ? Et celui qui utilise un transfert mécanique ?

2. Détermine l'énergie électrique que Conrad Colman utilise en 24 heures.
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

La Physique-Chimie au quotidien
Esprit scientifique

Utiliser l'énergie du Soleil pour chauffer de l'eau !

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Disposition des demi-bouteilles et des thermomètres.

Placeholder pour Doc. 1 : Disposition des demi-bouteilles et des thermomètres.Doc. 1 : Disposition des demi-bouteilles et des thermomètres.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Matériel

  • Deux bouteilles plastiques.
  • Du papier noir.
  • Du papier aluminium.
  • Du ruban adhésif.
  • Deux thermomètres (si possible).
  • Des ciseaux pointus.
  • Un jour de beau temps.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions

Étapes de la fabrication :

  • Découpe le goulot des bouteilles en plastique.
  • Entoure une demi-bouteille de papier noir et l'autre de papier aluminium.
  • Fixe le papier à la bouteille avec du ruban adhésif.
  • Place les deux thermomètres sous les demi-bouteilles, au soleil.
  • Attends 10 minutes et observe les températures mesurées.

Des questions à se poser :

1. Qu'obtiens-tu comme mesures de température ? Comment l'expliques-tu ?
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Explication scientifique

La bouteille noire chauffe plus vite car elle absorbe la lumière et donc l'énergie de rayonnement émise par le Soleil. Au contraire, l'aluminium renvoie le rayonnement.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Le saviez-vous ?

  • En été, on évite souvent de mettre des vêtements foncés : comme les couleurs sombres absorbent l'énergie du soleil, on a vite trop chaud !
  • Dans les pays très ensoleillés, un simple réservoir peint en noir et posé sur le toit permet de fournir l'eau chaude de la maison !
  • En 1747, Buffon est parvenu à faire fondre un morceau d'argent (à plus de 1000°C) grâce à l'énergie solaire.

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

Oups, une coquille

j'ai une idée !

Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais
collaborateur

collaborateurYolène
collaborateurÉmilie
collaborateurJean-Paul
collaborateurFatima
collaborateurSarah
Utilisation des cookies
Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.