5e · Chapitre 07
Explore les formes, sources et conversions d'énergie à travers des simulations et des exercices interactifs !
Rien ne fonctionne sans qu’un réservoir se vide quelque part. On nomme l’énergie d’après ce qui la stocke ou la porte : chimique dans une pile ou un carburant, de position dans un objet placé en hauteur, élastique dans un ressort comprimé, cinétique dans un objet en mouvement, lumineuse dans un rayonnement, thermique dans un corps chaud.
Ouvrir l’animationUne source est renouvelable si elle se reconstitue à l’échelle d’une vie humaine : le Soleil, le vent, l’eau, la biomasse. Elle est non renouvelable si sa réserve diminue à l’usage sans se refaire : le charbon, le pétrole, le gaz, l’uranium. Attention au mot : renouvelable ne veut pas dire inépuisable, et non renouvelable ne veut pas dire bientôt épuisé — cela dit seulement si la réserve se reconstitue, ou non, au rythme où on la prélève.
Ouvrir l’animationUne chaîne énergétique se lit de gauche à droite : un réservoir fournit l’énergie, un convertisseur la transforme, une énergie utile en sort. Et il part toujours une flèche sur le côté : l’énergie dissipée, le plus souvent en chaleur. Avec la même pile, la part utile dépend entièrement de l’appareil branché — le moteur en rend environ 70 %, la lampe à filament à peine 10 %.
Ouvrir l’animationL’énergie se mesure en joules (J). Passer d’une unité à la suivante — du joule au kilojoule, du kilojoule au mégajoule — revient à multiplier ou diviser par 1 000 : 1 kJ = 1 000 J, 1 MJ = 1 000 kJ = 1 000 000 J. La quantité d’énergie, elle, ne change pas : seule sa façon de s’écrire change.
Ouvrir l’animationIdentifier une source, reconnaître les formes d'énergie et décrire les conversions dans une chaîne énergétique.
Grandeur qui permet de décrire les transformations d'un système : mettre un objet en mouvement, le chauffer ou produire de la lumière.
Ressource à partir de laquelle on peut obtenir de l'énergie.
Transformation d'une forme d'énergie en une autre.
Passage d'énergie d'un système à un autre, sans nécessairement changer de forme.
Associée au mouvement : un vélo qui roule, de l'eau qui coule.
Associée à la position en hauteur : un objet soulevé peut ensuite tomber.
Stockée dans les substances : aliments, combustibles, réactifs d'une pile.
Liée à l'agitation des particules : eau chaude, radiateur.
Transférée par un circuit électrique pour alimenter un appareil.
Transportée par la lumière : Soleil, lampe allumée.
Se renouvellent à l'échelle humaine ou sont disponibles en continu : Soleil, vent, eau en mouvement.
Proviennent de stocks limités qui ne se reconstituent pas assez vite : charbon, pétrole, gaz naturel, uranium.
Pour une lampe alimentée par une pile :
L'énergie chimique des réactifs est convertie en énergie électrique.
Les fils permettent le transfert d'énergie électrique vers la lampe.
Elle convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse et thermique.
L'énergie ne disparaît pas : une partie peut être transférée à l'environnement, par exemple sous forme d'énergie thermique. On distingue la conversion utile et les transferts non recherchés.
Vers une unité plus petite, on multiplie par 1 000 à chaque étape. Vers une unité plus grande, on divise par 1 000 à chaque étape.
2,5 kJ = 2,5 × 1 000 J = 2 500 J.
750 J = 750 ÷ 1 000 kJ = 0,75 kJ.
Une source fournit de l'énergie; un convertisseur change sa forme. Une chaîne énergétique indique les systèmes, les formes d'énergie et les transferts. L'énergie se conserve et sa quantité s'exprime avec une unité, généralement le joule.
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