Energie

Présentation

L'énergie peut être présentée comme un réservoir de puissance. Lorsque l’énergie est dépensée, elle se transforme en puissance

Attention

L’énergie dépensée ne se perd pas ; elle est transformée et stockée sous une autre forme d’énergie.

Exemple

Dans de nombreux systèmes, le stockage final d’énergie se fait sous forme de chaleur.

Coureuse

Pompe

Poël

Energie : chimique (graisse, sucres)

Puissance : mécanique

Energie : chimique (carburant)

Puissance : thermique

Energie : chimique (bois)

Puissance : thermique

Définition

La relation entre l’énergie dépensée et la puissance produite est :

\[P=\frac{\varDelta W}{\varDelta t}\]
  • P en watt

  • W en Joule

  • t en seconde

ou

\[\varDelta W=P.\varDelta t\]

1 Joule permet d’obtenir une puissance de 1 Watt durant 1 seconde

Exemple

  • pile AA 1,5 V : 13 kJ (tension 1.5V pour 2400 mAh)

  • 1 barre de céréales : 300 kJ

  • 1 kg buche de bois moyenne : 15 MJ

  • 1 L d’essence : 43 MJ

  • 1 kg d’uranium : 72 000GJ

Autres unités de l'énergie

  • Le Wh

Le Joule est une unité très petite et peu utilisée dans le domaine des sciences de l’ingénieur. En pratique on lui préfère le W·h, qui est l’énergie équivalente à une puissance de 1 W durant 1 h.

  • On a donc : 1 W·h = 3600 J

  • Ou : 1 kW·h = 3,6·106 J

Exemple

Une chaudière de maison fonctionne sous une puissance de 10 kW. En hiver, elle fonctionne environ 10 h par jour. Quelle énergie, en [kW·h] et [J], dépense-t-elle durant 100 jours de chauffe ?

  • La tep

Quand les énergies mises en jeu deviennent vraiment trop grandes, on utilise la tep. Tonne équivalent pétrole. Energie contenue dans l’équivalent de 1 tonne de pétrole conventionnel.

1 tep = 41,868GJ

Exemple

La consommation énergétique de la France en 2016 a été de 140 M tep

Formes de l'énergies avec leurs transformations

Comme dit plus haut, l’énergie ne se perd pas, mais est transformée d’une forme à une autre.

Le schéma classique de transformation de l’énergie est présenté ci-contre. Le défi des techniciens et ingénieur est d’optimiser ces transformations afin de minimiser les dépenses énergétiques dans une perspective de développement durable.

Forme de l'énergie

Expressions de l'énergies

Formes de l'énergie