exercices-ceb.be

Exercices d'énergie (ressources, transfert thermique, conducteurs) pour le CEB

25 exercices corrigés, du plus simple au plus exigeant, avec l'explication sous chaque réponse. Gratuits, sans compte.

Énergie (ressources, transfert thermique, conducteurs) · Bases

Jouer ce palier (10) →

Parmi ces ressources d'énergie, laquelle est renouvelable ?

  • Le pétrole
  • Le charbon
  • Le soleil✓ Bonne réponse
  • Le gaz naturel

Explication : Le soleil est une énergie renouvelable : il brille tous les jours et ne s'épuise pas à notre échelle. Le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont des énergies fossiles, non renouvelables.

Quelle ressource d'énergie n'est PAS renouvelable ?

  • Le vent
  • Le bois
  • Le mazout✓ Bonne réponse
  • L'eau d'une rivière

Explication : Le mazout (comme le pétrole, le gaz, le charbon) vient de matières fossiles formées il y a des millions d'années. Une fois utilisé, il ne se reconstitue pas.

En Belgique, à quoi servent surtout les ressources d'énergie utilisées dans une maison ?

  • À se chauffer et à avoir de l'eau chaude✓ Bonne réponse
  • À regarder la télévision
  • À recharger les téléphones
  • À faire fonctionner les jouets

Explication : En Belgique, l'énergie consommée à la maison sert majoritairement à se chauffer et à produire de l'eau chaude. Le chauffage est de loin le plus gros poste de dépense énergétique d'un logement.

  • La chaleur passe toujours d'une matière chaude vers une matière froide.Vrai
  • La chaleur peut passer d'une matière froide vers une matière chaude.Faux
  • Quand on touche un objet plus froid que sa main, on a une impression de froid parce que la chaleur de notre main passe vers cet objet.Vrai

Explication : L'énergie thermique (la chaleur) se transfère toujours du plus chaud vers le plus froid. Quand on touche un glaçon, notre main perd de la chaleur qui va vers le glaçon — c'est pour ça qu'on ressent du froid.

Tu poses une cuillère en métal dans une tasse de thé chaud. Que se passe-t-il ?

  • La chaleur du thé passe vers la cuillère et la réchauffe.✓ Bonne réponse
  • La cuillère refroidit le thé sans s'échauffer.
  • Rien : la cuillère et le thé restent à leur température.
  • La chaleur de la cuillère réchauffe le thé.

Explication : L'énergie thermique se transfère du chaud (le thé) vers le froid (la cuillère). La cuillère s'échauffe, et le thé refroidit légèrement.

Quel matériau est un bon isolant thermique ?

  • Le fer
  • L'aluminium
  • La laine✓ Bonne réponse
  • Le cuivre

Explication : La laine est un excellent isolant thermique : elle emprisonne de l'air entre ses fibres, et l'air immobile laisse très peu passer la chaleur. Le fer, l'aluminium et le cuivre sont des métaux, donc de bons CONDUCTEURS thermiques.

Quel matériau est un bon conducteur thermique ?

  • Le bois
  • Le polystyrène
  • Le plastique
  • Le cuivre✓ Bonne réponse

Explication : Le cuivre (comme tous les métaux) est un excellent conducteur thermique : la chaleur le traverse rapidement. Bois, polystyrène et plastique sont au contraire des isolants.

Une lampe allumée transforme de l'énergie électrique en plusieurs autres formes d'énergie. Lesquelles principalement ?

  • Énergie lumineuse et énergie thermique✓ Bonne réponse
  • Énergie mécanique uniquement
  • Énergie chimique et énergie lumineuse
  • Énergie thermique uniquement

Explication : Une lampe transforme l'énergie électrique en énergie lumineuse (la lumière) et en énergie thermique (la chaleur). C'est pour ça qu'une ampoule peut chauffer après quelques minutes.

Que veut dire « énergie renouvelable » ?

  • Une énergie qui coûte peu cher.
  • Une énergie qui se reconstitue naturellement et qu'on ne peut pas épuiser à notre échelle.✓ Bonne réponse
  • Une énergie qu'on peut transformer en électricité.
  • Une énergie qui ne pollue jamais.

Explication : Une énergie renouvelable est une énergie qui se reconstitue en permanence à l'échelle d'une vie humaine : soleil, vent, eau, biomasse, géothermie. Le pétrole ou le charbon mettraient des millions d'années à se reformer — on les épuise.

Quelle action permet de limiter les pertes de chaleur dans une maison en hiver ?

  • Laisser les fenêtres entr'ouvertes toute la journée.
  • Mettre des rideaux épais et fermer les volets la nuit.✓ Bonne réponse
  • Augmenter le chauffage au maximum.
  • Laisser les portes intérieures ouvertes.

Explication : Les rideaux épais et les volets fermés la nuit créent une couche d'air isolante entre la pièce chaude et la fenêtre froide. Cela réduit le transfert de chaleur vers l'extérieur, donc on économise de l'énergie.

Énergie (ressources, transfert thermique, conducteurs) · Avancé

Jouer ce palier (10) →

Classe chaque élément dans la bonne catégorie :

Énergies renouvelables

  • Soleil
  • Vent
  • Bois
  • Géothermie

Énergies non renouvelables

  • Pétrole
  • Charbon
  • Gaz naturel
  • Uranium

Explication : Renouvelables (se reconstituent à notre échelle) : soleil, vent, bois (si on replante), géothermie. Non renouvelables (énergies fossiles ou nucléaire) : pétrole, charbon, gaz naturel, uranium.

Classe chaque élément dans la bonne catégorie :

Conducteurs thermiques

  • Cuivre
  • Aluminium
  • Acier
  • Fer

Isolants thermiques

  • Laine de verre
  • Polystyrène
  • Plumes
  • Liège

Explication : Conducteurs : cuivre, aluminium, acier, fer (les métaux). Isolants : laine de verre, polystyrène, plumes, liège (matières qui emprisonnent de l'air immobile, excellent isolant).

Coche TOUTES les ressources d'énergie renouvelables parmi cette liste.

Plusieurs réponses correctes.

  • Charbon
  • Énergie solaire✓ Bonne réponse
  • Mazout
  • Énergie hydraulique✓ Bonne réponse
  • Géothermie✓ Bonne réponse
  • Gaz naturel

Explication : Les renouvelables ici : énergie solaire (du soleil), énergie hydraulique (de l'eau qui coule) et géothermie (chaleur de la Terre). Charbon, mazout, gaz naturel sont des énergies fossiles, donc non renouvelables.

Coche TOUTES les formes d'énergie qui peuvent se transformer en énergie thermique (chaleur).

Plusieurs réponses correctes.

  • Énergie mécanique✓ Bonne réponse
  • Énergie lumineuse✓ Bonne réponse
  • Énergie électrique✓ Bonne réponse
  • Énergie chimique✓ Bonne réponse

Explication : Les 4 formes peuvent toutes se transformer en chaleur : mécanique (frottement des mains), lumineuse (rayons du soleil qui chauffent), électrique (radiateur électrique), chimique (combustion du bois ou réaction du corps qui digère).

  • Un pull en laine garde la chaleur du corps parce que la laine est isolante.Vrai
  • Une casserole en métal chauffe vite parce que le métal est isolant.Faux
  • Un manche en bois sur une poêle est utile parce que le bois est isolant.Vrai
  • Le polystyrène est utilisé dans les emballages réfrigérants parce qu'il est conducteur.Faux

Explication : La laine isole : elle emprisonne l'air → vrai. Le métal de la casserole conduit la chaleur (pas isolant) → faux. Le bois isole : on ne se brûle pas → vrai. Le polystyrène isole (pas conducteur) : il garde le froid à l'intérieur → faux.

Complète :

L'énergie thermique se transfère toujours d'une matière _____ vers une matière _____.

Correction : L'énergie thermique se transfère toujours d'une matière [chaude] vers une matière [froide].

Explication : L'énergie thermique se transfère toujours d'une matière CHAUDE vers une matière FROIDE. Ce principe explique pourquoi un objet chaud refroidit dans une pièce, et pourquoi un objet froid se réchauffe au contact d'une source de chaleur.

Pourquoi un pull en laine te tient-il chaud en hiver ?

  • Parce que la laine produit de la chaleur.
  • Parce que la laine emprisonne de l'air et limite la perte de chaleur de ton corps.✓ Bonne réponse
  • Parce que la laine attire la chaleur du soleil.
  • Parce que la laine transforme le froid en chaud.

Explication : Le pull en laine ne produit aucune chaleur : c'est ton corps qui produit la chaleur. La laine, en emprisonnant de l'air immobile entre ses fibres, est un excellent isolant : elle empêche la chaleur de ton corps de s'échapper vers l'air froid extérieur.

Pourquoi le double vitrage isole-t-il mieux qu'une vitre simple ?

  • Parce qu'il est plus épais.
  • Parce qu'il y a une couche d'air ou de gaz immobile entre les deux vitres, et que l'air immobile est un bon isolant thermique.✓ Bonne réponse
  • Parce que le verre devient isolant quand il est en double couche.
  • Parce qu'il réfléchit la chaleur du soleil.

Explication : Entre les deux vitres d'un double vitrage, il y a une couche d'air (ou parfois d'argon) immobile. L'air immobile laisse très peu passer la chaleur — c'est lui le vrai isolant. Le verre, lui, est plutôt conducteur.

Coche TOUS les moyens efficaces pour réduire les pertes de chaleur dans une maison.

Plusieurs réponses correctes.

  • Isoler le toit avec de la laine de roche✓ Bonne réponse
  • Augmenter le thermostat à 25°C
  • Installer du double vitrage✓ Bonne réponse
  • Calfeutrer les bas de portes✓ Bonne réponse
  • Laisser les fenêtres ouvertes en hiver

Explication : Isoler le toit (la chaleur monte, donc le toit perd beaucoup), double vitrage et calfeutrage : 3 actions qui réduisent les transferts vers l'extérieur. Augmenter le thermostat = consommer plus, fenêtres ouvertes = laisser sortir la chaleur. Ces 2 dernières aggravent les pertes.

Dans un radiateur électrique, quelle est la transformation d'énergie principale ?

  • Énergie électrique → énergie mécanique
  • Énergie électrique → énergie thermique✓ Bonne réponse
  • Énergie chimique → énergie électrique
  • Énergie lumineuse → énergie électrique

Explication : Un radiateur électrique transforme l'énergie électrique (qui arrive par la prise) en énergie thermique (la chaleur qui réchauffe la pièce). C'est la fonction même du radiateur.

Énergie (ressources, transfert thermique, conducteurs) · Expert

Jouer ce palier (5) →

Deux maisons sont chauffées à la même température. La maison A a un toit isolé avec de la laine de roche ; la maison B a un toit non isolé. Laquelle va consommer le plus d'énergie pour rester chaude ?

  • La maison A, parce que la laine de roche absorbe la chaleur.
  • La maison B, parce que la chaleur s'échappe plus facilement par son toit non isolé.✓ Bonne réponse
  • Les deux maisons consomment exactement la même chose.
  • On ne peut pas savoir sans connaître la couleur du toit.

Explication : La maison B (non isolée) perd plus de chaleur par son toit que la maison A. Pour maintenir la même température intérieure, son chauffage doit fonctionner plus longtemps : elle consomme donc plus d'énergie. La laine de roche n'absorbe pas la chaleur, elle empêche son transfert.

Complète :

Quand une ampoule s'allume, l'énergie _____ se transforme en énergie _____ et en énergie _____.

Correction : Quand une ampoule s'allume, l'énergie [électrique] se transforme en énergie [lumineuse] et en énergie [thermique].

Explication : L'ampoule reçoit de l'énergie ÉLECTRIQUE et la transforme en énergie LUMINEUSE (la lumière qu'elle émet) et en énergie THERMIQUE (la chaleur qu'elle dégage). Une partie de l'énergie électrique se perd toujours sous forme de chaleur.

Classe chaque élément dans la bonne catégorie :

Économise de l'énergie

  • Baisser le chauffage de 1°C
  • Mettre un pull avant d'augmenter le chauffage
  • Éteindre la lumière en sortant d'une pièce
  • Isoler les tuyaux d'eau chaude

Gaspille de l'énergie

  • Laisser une fenêtre ouverte avec le chauffage allumé
  • Surchauffer une pièce vide
  • Laisser les volets ouverts toute la nuit en hiver
  • Garder une cheminée ouverte sans feu

Explication : Économies : baisser le chauffage (de 1°C = -7% de conso), pull, éteindre la lumière, isoler les tuyaux. Gaspillages : fenêtre ouverte avec chauffage = chauffer l'extérieur, pièce vide chauffée pour rien, volets ouverts laissent sortir la chaleur la nuit, cheminée ouverte sans feu = courant d'air froid qui aspire la chaleur de la pièce.

Une famille décide d'isoler les combles de sa maison. Coche TOUTES les justifications correctes.

Plusieurs réponses correctes.

  • L'isolation réduit le transfert de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur.✓ Bonne réponse
  • L'isolation produit de la chaleur supplémentaire dans la maison.
  • En réduisant les pertes, on consomme moins d'énergie pour se chauffer.✓ Bonne réponse
  • L'isolation transforme le froid en chaud.
  • En consommant moins d'énergie, on protège mieux les ressources énergétiques non renouvelables.✓ Bonne réponse

Explication : Justifications correctes : (1) l'isolation freine le transfert chaud→froid, (3) moins de pertes = moins de chauffage = moins de conso, (5) consommer moins = ménager les ressources non renouvelables. Les 2 autres sont fausses : l'isolant ne produit pas et ne transforme pas — il limite simplement les transferts.

  • Une pompe à chaleur permet de chauffer une maison en utilisant l'énergie présente dans l'air ou le sol — c'est une source renouvelable.Vrai
  • Le bois utilisé comme bûches ou pellets est une énergie non renouvelable.Faux
  • Le polystyrène est utilisé dans les emballages des plats à emporter parce qu'il est à la fois léger et isolant — il garde la chaleur du plat à l'intérieur et limite le transfert vers l'air ambiant.Vrai
  • Quand on souffle sur sa soupe trop chaude, on transfère de la chaleur de notre souffle vers la soupe.Faux
  • Limiter sa consommation d'énergie domestique aide à préserver les ressources non renouvelables comme le pétrole et le gaz naturel.Vrai

Explication : Pompe à chaleur : utilise l'air/sol → renouvelable, VRAI. Bois : se replante → renouvelable, donc l'affirmation est FAUSSE. Polystyrène isolant : VRAI. Souffler sur la soupe : notre souffle est plus FROID que la soupe → la chaleur va de la soupe vers notre souffle, donc l'affirmation est FAUSSE. Préserver les ressources : VRAI.

Les autres notions de sciences