Énergies et machines : le charbon, le pétrole et la vapeur en CM2 : leçon, exercices et évaluation

Entrer dans l’âge industriel

Au XIXe siècle, la France connaît de grands changements dans la façon de produire les objets et de se déplacer. Cette période s’appelle l’âge industriel. Le mot « industrie » désigne la fabrication d’objets dans des ateliers ou dans des usines, à l’aide d’outils et de machines. Avant cette période, beaucoup d’objets sont fabriqués à la main par des artisans. Le travail est souvent lent et dépend de la force des personnes, des animaux, de l’eau ou du vent. Peu à peu, de nouvelles sources d’énergie et de nouvelles machines changent cette situation. Les objets peuvent être fabriqués en plus grande quantité et plus rapidement. Nova te conseille de retenir une idée essentielle : une machine ne fonctionne pas toute seule. Elle a besoin d’une énergie, c’est-à-dire de ce qui lui permet d’agir, de chauffer ou de se déplacer.

Des mots à connaître

Relie l’énergie, la machine et son usage

Le charbon, une énergie majeure

Le charbon devient une énergie très importante pendant l’âge industriel. Il est extrait du sous-sol dans des mines. Les mineurs descendent sous terre pour atteindre les couches de charbon, puis ils le remontent à la surface. Ce travail est pénible et dangereux. Une fois brûlé, le charbon produit beaucoup de chaleur. Cette chaleur permet de chauffer l’eau d’une grande cuve appelée chaudière. L’eau se transforme alors en vapeur. La vapeur est conduite dans la machine à vapeur, où elle pousse des pièces mobiles. Le mouvement obtenu peut faire tourner des roues, des courroies ou d’autres mécanismes. Dans une usine textile, par exemple, la machine peut entraîner des métiers qui fabriquent du tissu. Dans une locomotive, elle permet de faire tourner les roues. Ne confonds pas le charbon et la vapeur : le charbon est le combustible que l’on brûle ; la vapeur est produite lorsque l’eau est chauffée.

Comprends le trajet de l’énergie dans une machine à vapeur

• Repère d’abord le charbon : il est brûlé dans un foyer pour produire de la chaleur.
• Suis l’eau : elle est chauffée dans la chaudière et devient de la vapeur.
• Observe la vapeur : elle pousse un piston ou d’autres pièces de la machine.
• Regarde le mouvement obtenu : des roues, des engrenages ou des courroies se mettent à tourner.
• Cherche enfin le résultat : la machine peut fabriquer, transporter, pomper ou soulever.
• Retiens la chaîne utile pour la 6e : charbon → chaleur → vapeur → mouvement → production ou transport.

Des machines qui transforment la production

Les machines modifient profondément la production. Dans les usines, elles permettent de répéter plus vite certains gestes : filer, tisser, découper, presser ou assembler. Les ouvriers ne disparaissent pas : ils surveillent les machines, les alimentent en matière première, les règlent et réalisent aussi de nombreuses tâches à la main. Mais le rythme du travail change. Il dépend davantage des horaires de l’usine et de la vitesse des machines. Les usines s’installent souvent près des lieux où l’on trouve du charbon ou près des voies de transport. Les produits fabriqués peuvent ensuite être envoyés plus loin grâce au chemin de fer et aux bateaux à vapeur. L’industrialisation ne se réalise pas en un seul jour. Elle est un processus, c’est-à-dire une transformation qui s’étale dans le temps. Certaines activités utilisent longtemps le travail manuel, tandis que d’autres adoptent plus rapidement les machines. Pour expliquer un changement industriel, relie toujours trois éléments : une énergie disponible, une machine capable de l’utiliser et une activité qui est transformée.

Exemple : le train à vapeur

Le pétrole arrive après le charbon

Le charbon est l’énergie dominante au début de l’âge industriel. Plus tard, le pétrole prend une place de plus en plus importante. Comme le charbon, il vient du sous-sol et appartient aux énergies fossiles. Il ne s’utilise pas exactement de la même manière. Le pétrole est extrait puis transformé dans des installations appelées raffineries. On obtient notamment des carburants. Ces carburants peuvent alimenter des moteurs. Un moteur transforme l’énergie du carburant en mouvement. Le pétrole favorise donc le développement de nouveaux moyens de transport, en particulier ceux qui utilisent un moteur. Pour situer les faits dans le temps, utilise des mots précis : le charbon est d’abord essentiel à l’industrialisation du XIXe siècle ; le pétrole se développe ensuite et prend davantage d’importance. N’écris pas que le pétrole remplace brusquement le charbon partout : les énergies peuvent être utilisées en même temps selon les lieux, les machines et les besoins.

Méthode Nova pour répondre à une question d’histoire

• Lis la question et souligne le mot important : énergie, machine, usine, charbon, vapeur ou pétrole.
• Situe le sujet : écris que l’âge industriel se déroule au XIXe siècle si la question porte sur cette période.
• Nomme l’énergie avec précision : charbon ou pétrole, sans les confondre avec la machine.
• Explique la transformation : indique ce que l’énergie permet à la machine de faire.
• Ajoute une conséquence concrète : produire davantage, fabriquer plus vite ou transporter plus loin.
• Relis ta phrase : vérifie que tu as bien relié énergie, machine et résultat.

Ne mélange pas les rôles