- Fonction de nutrition : L'énergie -
(document disponible en format PDF : ICI)
1- Qu’est-ce que l’énergie ?
Obtenir un mvt, de la chaleur, de la lumière è faut utiliser une énergie (soleil, combustibles, carburants, vent, électricité).
Les sources d’énergie
Parmi les source d’énergie utilisées, certaines sont naturellement, capté par la nature, (naturelle ou primaire), d’autres sont produites avant d’être utilisée : secondaire.
Les sources d’énergie naturelles
Soleil (solaire) – Vent (éolien) – Eau (hydraulique) – Muscle (musculaire) – Chaudron, pétrole, gaz naturel (fossiles) – Uranium (nucléaire) Biomasse (substance végétale et animale combustible – vert) – Eau chaude souterraine (géothermique)
Le cas du courant électrique
Electricité est l’énergie la plus utilisée, mais c’est une source secondaire, car produit dans des centrales ac d sources nat.
Toutefois, du courant électrique existe naturellement, il circule ds les éclairs, transportant une énergie colossale, mais que l’on ne sait pas utilisé. L’énergie se conserve : rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme
2- Utilisation de l’énergie
Evaluer les quantités d’énergies : Unités d’énergie et de puissance
Pour mesurer l’énergie, on utilise le joule (j)
La calorie (cal) est une ancienne unité utilisée pour mesurer les qtt de chaleur 1 cal = 4,18 J
Puissance = débit d’énergie. Energie = E Temps = t P (Watt) = E(J) / t (s) è E= Pt
1kWh = 3 600 000 J (=1000w en 1heure )
« Consommation » d’énergie
Lorsqu’une source d’énergie permet un certain effet, on dit que l’énergie de la source est consommée, mais cette énergie ne disparaît pas, elle est transférée à d’autre système matériels en interaction avec la source.
ex : la voiture consomme du carburant qui se transforme en gaz d’échappement
Le Rayonnement
Ex : lumière, ondes radio, TV, Téléphone, infrarouge, ultraviolet, micro-ondes, rayons X = Ondes Electroménagers
Un rayonnement est un transfert d’énergie entre le corps qui émet (source) et celui qui reçoit (récepteur)
Mode de transfert de l’énergie
La Chaleur
Mode de transfert qui a lieu spontanément quant deux corps à température différentes entrent en contact. Le chaud donne de l’énergie. > Energie Thermique
arc électrique
Mode de transfert très utilisé car très pratique : permet de transporter facilement beaucoup d’énergie sur de grandes distance et permet d’obtenir différents effets recherchés : chaleur, lumière, mouvement.
Le travail mécanique
Quand un système exerce sur une autre force è mvt .
Les convertisseurs d’énergie
Convertisseur = dispositif reçoit et utilise l’NRJ d’1source ss 1certaine forme et fournit en sortie de l’NRJ ss 1autre forme.
ex : moteur de voiture, lampe électrique (NRJ électrique à NRJ rayonnante), alternateur.
Notion de chaîne énergétique
Chaîne énergétique : succession de transferts et de transformations de l’énergie. Ce cheminement s’effectue de gauche à droite, horizontalement .
Pertes et Rendement d’un dispositif énergétique
Une partie seulement de l’énergie fournie par la source est réellement utilisée pour obtenir l’effet recherché. L’autre partie de l‘énergie est considérée c perdue car elle se retrouve dans le milieu et devient inutilisable.
3- La maîtrise de l’énergie
Avantages et Inconvénient des différentes sources d’énergies
Centrales thermique : NRJ concentrées, ms réserves s’épuisent, pollution, dangerosité des réactions nucléaires, déchets radioactifs…
Au lg terme, sources d’NRJ les + intéressantes = « renouvelables » eau, soleil, vent : s’épuisent pas gratuite é peu polluante.
MAIS : eau nécessite des barrages è pb écologiques et humains, vent nécessite de vastes installations
Les capteurs solaires
Dispositif permettant d’obtenir de l’eau chaude à partir de l’énergie solaire.
Energie fossile : matière 1 ère trouvées sous terre, issus de la décomposition de matières organiques, depuis d m d’années.
L’Electricité ne se stocke pas ! (sauf piles, batteries)
Géothermie basse t° : l’eau est à 12°, mais utilise le principe du réfrigérateur à l’envers.
Biomasse : planes et déchets des animaux pouvant produire de l’NRJ. (biocarburant colza, gaz excrément , bois)
Energie cinétique : NRJ liées à la vitesse et qui dépend de la masse E= 1/2mv²
Energie potentielle de pesanteur : NRJ liée à la position, la hauteur ds le cas de la pesanteur et sa masse. E= mgh (m=intensité de la pesanteur)
Fusion : association de noyaux pour en former des plus lourds
Fission : séparation d’un noyau lourd pour en former des plus léger (centrales, appareil de radiothérapie)
Puissance : P=E/t : c’est l’NRJ par unité de temps
Conduction : ss l’ ä de la t°, l’agitat° des particules ä et se propage de proche en proche ds les solides. Pas de déplacement de la matière.
Convection : Agitation éloigne les particules des fluides qui se dilatent ce qui ä le volume à masse constante. Déplacement de la matière.
Rendement : puissance utile / puissance absorbée. Toujours < 1 car y’a toujours de pertes.
