séance economiser l`énergie

SEQUENCE : L’ ENERGIE
NIVEAU : CM2
Séance : Comment économiser l’énergie dans les habitations?
Présentation de la situation : En France, actuellement, la plus grande partie de l’anergie
utilisée n’est pas renouvelable. Il faut donc l’économiser.
Les appareils qui consomment le plus d’énergie à la maison sont les systèmes de chauffage.
On peut économiser l’énergie dans les habitations (inventaire d’éco-gestes), en utilisant des
matériaux isolants.
Nous allons avec des expérimentations, essayer de comprendre le rôle des matériaux isolants
utilisés dans les habitations
Notions scientifiques en jeu :
Un matériau isolant limite les échanges énergétiques entre l’intérieur et l’extérieur.
Connaissances et capacités attendues :
- comprendre ce qu’est un isolant thermique
- comprendre qu’un logement isolé permet de faire des économies d’énergie (chauffage,
climatisation), en hiver comme en été
- participer à un protocole expérimental et le mettre en œuvre en utilisant les outils
appropriés
Expériences proposées
Quand il fait froid dehors,
on met un pull ne laine
pour se réchauffer
Est-ce que la laine
chauffe ?
Notre corps est chaud
(37°) ; est-ce que le pull en
laine permet de garder la
chaleur du corps ?
Expérience : bouteille eau
chaude à 50° (robinet)
enveloppée de laine
/bouteille témoin
Activité des élèves/
Organisation de la classe
Par groupes de 2:
2 thermomètres
- 1 thermomètre à l’air libre
- 1 thermomètre en roulé
dans un pull en laine, une
écharpe
Relevé des températures
toutes les 10 minutes (3fois)
Emission d’hypothèses,
constats, conclusion
Par groupes de 2 :
- mise en place de
l’expérimentation
- écriture hypothèses
relevé conclusions après 10
minutes (relevé température)
- mise en commun,
interprétation
Connaissances
La température ne s’élève pas
sous le pull
La laine ne chauffe pas, elle
protège du froid, elle
empêche de se refroidir
La température de l’eau ne
s’élève pas sous le pull.
La température de l’eau baisse
dans la bouteille non
enveloppée ; elle a tendance à
se rapprocher de la
température ambiante
(échange thermique)
J.Brandeau, CPD Sciences&EDD
Que se passe-t-il avec de
l’eau froide ?
Expérience : bouteille eau
froide (glacière) enveloppée
de laine /bouteille témoin
Que se passera-t-il avec un
glaçon ?
Comment faire fondre un
glaçon le plus vite
possible ?
Que se passera-t-il si on le
met dans un pull en laine ?
La laine protège aussi du
chaud, elle empêche de se
réchauffer
2ème expérience (froid)
2 bouteilles d’eau froide
(même température) ; une
entourée de laine, l’autre
pas, sous une lampe à
incandescence (relevé
températures toutes les 10
minutes)
2 groupes construisent une
maison basique, non isolée, 3
groupes construisent une
maison isolée.
2 groupes travaillent sur
« isoler » du froid ;
2 groupes sur « isoler du
chaud »
Pourquoi faut-il isoler les
logements ?
La température de l’eau ne
s’élève pas sous le pull.
La température de l’eau
monte dans la bouteille non
enveloppée ; elle a tendance à
se rapprocher de la
température ambiante
(échange d’énergie
thermique)
Par groupes de 2 :
- mise en place de
l’expérimentation
- écriture hypothèses
relevé conclusions après 10
minutes (relevé
températures)
- mise en commun,
interprétation
1ère expérience (chaud) :
Glaçon à l’air libre, glaçon
dans le pull en laine
Dans chaque maison, une
petite bouteille d’eau chaude
(le chauffage) ou d’eau
froide ; un thermomètre
visible de l’extérieur
Le rôle de la laine ou de la
fourrure des animaux est de
limiter les échanges de
chaleur. C’est ce qu’on
appelle un isolant.
Un isolant protège du chaud
et du froid.
Pour économiser de l’énergie
et lutter contre le
réchauffement climatique, il
faut isoler les logements.
Cela fait des économies de
chauffage en hiver et des
économies de climatisation
en été.
Evoquer le fonctionnement
des glacières et bouteilles
thermos
Pendant le temps de
l’expérience, les élèves
dessinent le dispositif et
notent leurs prévisions.
Matériel :
- 2 thermomètres par groupe
- 2 petites bouteilles d’eau par groupe
- Boites cartons (6)
- Matériaux isolants : polystyrène, laine de verre, ouate de cellulose, liège…
- Une bouilloire ?
- Des glaçons
J.Brandeau, CPD Sciences&EDD