Enseignement scientifique 1re - 2023
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Esprit critique
Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Les cristaux, des édifices ordonnés
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire, photosynthèse et nutrition
Ch. 7
Énergie solaire et humanité
La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L’Histoire de l'âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l'Univers
Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Son et musique
Ch. 12
Le son, une information à coder
Ch. 13
Entendre et protéger son audition
Projet expérimental et numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 10
Activité 1 - documentaire
L'eau sur Terre
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Introduction
La Terre est une planète sur laquelle on trouve de l'eau à l'état liquide. Cette présence est due à une conjonction de plusieurs facteurs : la pesanteur terrestre, la puissance lumineuse émise par le Soleil et la distance entre le Soleil et la Terre.
Comment l'eau est-elle répartie sur Terre ?
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La réception de l'énergie solaire par la Terre
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Documents
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Doc. 1L'origine de l'eau sur Terre
De nombreuses théories se sont affrontées pour tenter d'expliquer la présence d'eau sur Terre. Pendant longtemps, il était acquis que l'eau avait été apportée par des comètes ou des astéroïdes, bien après la formation de la Terre.
Des études récentes, basées sur la recherche d'isotopes de l'hydrogène dans des météorites, tendent à montrer que de la vapeur d'eau s'est en fait formée à partir des noyaux d'hydrogène initialement présents lors de la formation de la Terre.
Inclusion réfractaire dans une météorite. Ce type d'inclusion est étudié pour analyser la composition isotopique en hydrogène et prouver la formation de l'eau lors de la formation de la Terre.
Des études récentes, basées sur la recherche d'isotopes de l'hydrogène dans des météorites, tendent à montrer que de la vapeur d'eau s'est en fait formée à partir des noyaux d'hydrogène initialement présents lors de la formation de la Terre.
Inclusion réfractaire dans une météorite. Ce type d'inclusion est étudié pour analyser la composition isotopique en hydrogène et prouver la formation de l'eau lors de la formation de la Terre.
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Doc. 2L'influence de la température et de la pression sur les états physiques de l'eau
Le diagramme de phase de l'eau montre pour quels couples de température T et de pression p l'eau se trouve à l'état solide, liquide ou gazeux.
Par exemple, pour une température de 300 K (soit 27 °C), l'eau est liquide à 105 Pa mais gazeuse à 10 Pa. Les courbes correspondent aux couples (p,~T) délimitant la coexistence de deux états. Le point triple correspond à la coexistence des trois états.
Diagramme de phase de l'eau présentant les conditions de température T et de pression p pour qu'un état physique puisse exister.
Par exemple, pour une température de 300 K (soit 27 °C), l'eau est liquide à 105 Pa mais gazeuse à 10 Pa. Les courbes correspondent aux couples (p,~T) délimitant la coexistence de deux états. Le point triple correspond à la coexistence des trois états.
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Découvrez en ce qu'est le point triple de l'eau.
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Astéroïde : petit corps solide constitué de roches, de métaux et/ou de glace. Lorsqu'il pénètre l'atmosphère et s'écrase sur la surface terrestre, on parle de météorites.
Comète : petit corps céleste composé d'un noyau et d'une traînée (chevelure et queue). Elle est constituée principalement de glace et de poussière.
Eau grise : eau provenant des douches, de la vaisselle, des lavabos, des lave-linges et des baignoires. Elle peut être utilisée après traitement.
Pression : grandeur physique correspondant à la force exercée par un fluide par unité de surface. Elle s'exprime, dans le Système international, en pascal (Pa). La pression atmosphérique vaut environ 105 Pa sur Terre au niveau du sol.
Comète : petit corps céleste composé d'un noyau et d'une traînée (chevelure et queue). Elle est constituée principalement de glace et de poussière.
Eau grise : eau provenant des douches, de la vaisselle, des lavabos, des lave-linges et des baignoires. Elle peut être utilisée après traitement.
Pression : grandeur physique correspondant à la force exercée par un fluide par unité de surface. Elle s'exprime, dans le Système international, en pascal (Pa). La pression atmosphérique vaut environ 105 Pa sur Terre au niveau du sol.
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Doc. 3La répartition des ressources en eau sur Terre
Vue de l'espace, la Terre est une planète bleue, recouverte en surface par environ 70 % d'eau.
Cependant, même si elle renferme près de 1,4 milliards de km3 d'eau, une grande partie de cette réserve est de l'eau salée. Sans traitement préalable, cette eau n'est pas consommable par les êtres humains.
Cependant, même si elle renferme près de 1,4 milliards de km3 d'eau, une grande partie de cette réserve est de l'eau salée. Sans traitement préalable, cette eau n'est pas consommable par les êtres humains.
Répartition de l'eau sur Terre.
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Doc. 4L'eau douce, une ressource fragile
Avec le changement climatique et l'augmentation globale et durable des températures, les sécheresses se succèdent, et les réserves en eau douce dans les nappes phréatiques ne cessent de diminuer.
Le prélèvement de l'eau dans les nappes pour des usages agricoles ou domestiques, conjugué aux sécheresses, contribuent à l'abaissement généralisé du niveau de ces nappes.
En avril 2023 par exemple, le niveau de remplissage des nappes phréatiques est plus bas que la moyenne de ces 15 dernières années dans plusieurs régions de France. Cette tendance, selon les prévisions, devrait s'accentuer, et posera forcément des problèmes d'accès à l'eau, notamment pour les populations les plus fragiles. Une des pistes pour limiter les tensions sur les réserves d'eau douce serait de pouvoir utiliser les eaux grises.
Carte du niveau des nappes phréatiques en France en avril 2023.
Le prélèvement de l'eau dans les nappes pour des usages agricoles ou domestiques, conjugué aux sécheresses, contribuent à l'abaissement généralisé du niveau de ces nappes.
En avril 2023 par exemple, le niveau de remplissage des nappes phréatiques est plus bas que la moyenne de ces 15 dernières années dans plusieurs régions de France. Cette tendance, selon les prévisions, devrait s'accentuer, et posera forcément des problèmes d'accès à l'eau, notamment pour les populations les plus fragiles. Une des pistes pour limiter les tensions sur les réserves d'eau douce serait de pouvoir utiliser les eaux grises.
Carte du niveau des nappes phréatiques en France en avril 2023.
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Questions
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1. Doc. 2 Expliquez pourquoi l'eau peut se trouver dans les trois états de la matière sur Terre.
2. Doc. 3 Identifiez les quatre plus grands réservoirs d'eau sur Terre.
3. Doc. 3 Calculez le volume d'eau douce en kilomètre cube (km3) sur le total des réserves disponibles.
4. Synthèse Expliquez en quelques lignes comment réduire la consommation d'eau douce et pour quelle raison il est nécessaire de le faire.
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