Énergie — Conversions et conservation
1. Définitions clés
L’énergie est la capacité d’un système à produire un travail ou à modifier son état. Elle se mesure en joules (J).
- Formes d’énergie : cinétique (mouvement), potentielle (position), thermique, chimique, électrique, nucléaire, rayonnante.
- Conversion d’énergie : transformation d’une forme en une autre (ex : énergie chimique → énergie électrique dans une pile).
- Transfert d’énergie : passage d’énergie d’un système à un autre (ex : conduction thermique).
2. Principe de conservation
L’énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée ou transférée. C’est le principe de conservation de l’énergie (1er principe de la thermodynamique).
Exemple : Une lampe transforme l’énergie électrique en énergie lumineuse et thermique. L’énergie totale reste constante.
3. Rendement énergétique
Le rendement (η) mesure l’efficacité d’une conversion :
η = (Énergie utile / Énergie totale reçue) × 100
Exemple : Une ampoule LED a un rendement de 20% (80% de l’énergie est perdue en chaleur).
4. Chaînes énergétiques
Une chaîne énergétique représente les conversions et transferts d’énergie dans un système. Exemple : Centrale hydroélectrique → énergie cinétique de l’eau → énergie mécanique de la turbine → énergie électrique.
5. Applications concrètes
- Piles : conversion énergie chimique → énergie électrique.
- Moteurs : conversion énergie chimique (essence) → énergie mécanique.
- Panneaux solaires : conversion énergie rayonnante → énergie électrique.
Attention : Les pertes (frottements, chaleur) réduisent toujours le rendement !