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Ouverture
p. 1-11
1. Constitution et transformations de la matière
Constitution de la matière à l'échelle microscopique et macroscopique
Ouverturep. 12-13
Modélisation des transformations de la matière et transfert d'énergie
Ouverturep. 108-109
2. Mouvement et interactions
Mouvement et interactions
Ouverturep. 212-213
3. L'énergie, conversions et transferts
L'énergie : conversions et transferts
Ouverturep. 276-277
4. Ondes et signaux
Ondes et signaux
Ouverturep. 318-319
Méthode
Annexes
Rabats de début
Rabats
Lexique
p. 415
Rabats de fin
Rabats
/ 415
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Chapitre 11
Activité 4 - Activité expérimentale
90 min

L'amande, un aliment plein d'énergie

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Problématique de l'activité
Le corps humain est le siège d'une combustion lente permanente puisque chaque jour 2 100 kilocalories sont « brûlées » en moyenne. Certains sportifs peuvent dépenser jusqu'à 8 000 kilocalories par jour. Pour cela, ils augmentent le nombre de repas ou ils se nourrissent avec des produits à forte densité énergétique comme les fruits à coques (amandes, noix, noisettes, etc.).

Lors du championnat du monde de handball 2017, les joueuses de l'équipe de France ont dû veiller à disposer de l'énergie nécessaire via leur alimentation.

Combien d'amandes les joueuses auraient-elles dû consommer le jour de la finale ?
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Par intuition

Quelle quantité d'amandes faudrait-il manger par jour pour un apport énergétique suffisant ?
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Doc. 1
La calorie

A. PHYS. Unité mesurant la quantité de chaleur nécessaire à 1 g d'eau pour élever sa température de 1 °C, sous la pression atmosphérique normale (cf. Grand., 1962).

B. PHYSIOL., ALIM. Unité mesurant la quantité moyenne de chaleur énergétique, fournie par la combustion dans le corps humain, d'une composante d'aliment (glucide, lipide, protide). (Larousse, 1953).
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Doc. 3
Matériel disponible

  • Papier d'aluminium ;
  • Une balance ;
  • Une canette en aluminium ;
  • Un thermomètre ;
  • Une bougie ;
  • Des amandes décortiquées ;
  • Un briquet ;
  • Un fil de fer et son support ;
  • Une potence et des pinces fixées ;
  • Une éprouvette graduée de 100 mL.
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Données

  • Pouvoir calorifique de l'amande :
    PC= 2,411 \times 104 kJ·kg-1 ;
  • 1 cal = 4,184 J.
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Doc. 2
Dépenses énergétiques

Sports

Énergie dépensée en une heure de sport en kcal

Course à pied

800-1 000

Natation

600-900

Handball

800-900

Escalade

550-750

Zumba

550-750

Rugby

650-700

Football

400-600

Ski de descente

300-650

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Supplément numérique

Vidéo de la combustion d'une amande.
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Questions
Compétence(s)
REA : Respecter les règles de sécurité
REA : Mettre en œuvre un protocole
VAL : Identifier et évaluer les sources d'erreurs

1. Doc. 1 Quelle est l'énergie totale dépensée par une joueuse de handball ayant effectué tout le match le jour de la finale, sachant qu'un match dure une heure ?

2. Doc. 1 Proposer une expérience permettant de déterminer l'énergie de combustion massique d'une amande. Quelles précautions doit-on prendre lors de cette expérience ?


3. Après validation du protocole par le professeur, réaliser l'expérience afin de déterminer l'énergie libérée par cette combustion.

4. Estimer à partir des mesures effectuées le pouvoir calorifique de l'amande.

5. Comparer la valeur obtenue expérimentalement à celle donnée dans le doc. 2. Justifier cette différence en déterminant les sources d'incertitudes.
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Synthèse de l'activité
Calculer le nombre théorique d'amandes que chaque joueuse doit consommer pour satisfaire aux besoins énergétiques pour jouer l'intégralité du match de la finale.
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