- Origine étymologique :
- Le mot "énergie" provient du grec ancien energeia (d'Aristote, -350), signifiant "force en action". Selon Aristote, l'énergie est une entité capable de modifier un état ou de produire un mouvement.
- Définition moderne :
- Aujourd'hui, l’énergie est définie comme la capacité d’effectuer des transformations. Elle permet de déplacer ou de modifier quelque chose, par exemple, un objet dans l'espace ou un état dans un système.
Énergie
L’énergie désigne la capacité à effectuer des transformations, en particulier en modifiant l'état ou en produisant un mouvement.
Force
La force est une grandeur vectorielle, c'est-à-dire qu’elle se caractérise par ces quatre éléments : direction, sens, intensité et point d’application.
Résumé de la notion :
L’énergie est le déplacement de quelque chose dans le temps. Elle génère une force qui déplace un objet.
Les Formes d’Énergie
L'énergie peut prendre différentes formes et accomplir diverses fonctions :
- Mouvement : Produire le déplacement d’un corps.
- Variation de température : Changer la température d’un corps.
- Modification de l’état de la matière : Passage de l’état solide à liquide, etc.
L’énergie : Le Travail
A retenir :
Le travail est la forme d'énergie la plus fondamentale. Il mesure l'énergie dépensée par une force pour déplacer un objet.
- Unité : Le travail s'exprime en Joules (J) ou en Newton-mètre (Nm).
- 1 Joule (J) :
- La quantité d'énergie requise pour élever une masse de 100 g (1 newton) d'une hauteur de 1 mètre.
- La quantité d'énergie nécessaire pour élever la température de 1 litre d'air d'1°C.
- 1 Joule = 1 Nm.
- La Calorie (cal) :
- Une autre unité d'énergie : 1 cal = 4,2 J.
Définition
Énergie : source de température
Définition :
La température est une grandeur physique exprimant l'agitation des molécules dans la matière. Elle peut être mesurée en Kelvin (K), degrés Celsius (°C) ou degrés Fahrenheit (°F).
0 Kelvin (0 K) : Température à laquelle les mouvements des particules sont réduits au minimum (température théorique la plus basse).
Énergie thermique
Définition :
L'énergie thermique est l'énergie qu'un corps acquiert lorsqu'il subit une augmentation de température.
Effet : Lorsqu’un corps est chauffé, le mouvement de ses particules augmente et génère de l'énergie thermique, souvent sous forme de rayonnements.
La chaleur (Q)
Définition :
La chaleur est un transfert d'énergie entre deux corps pour atteindre un équilibre thermique.
Unité : La chaleur se mesure en Joules (J).
Dépendance : La quantité de chaleur dépend de la masse et de la nature des corps échangistes.
Les énergies
A retenir :
L’Énergie et la Vie
Les énergies sont essentielles à la vie de l'homme. Elles sont nécessaires pour accomplir toutes les actions humaines : se déplacer, se chauffer, fabriquer des objets, etc. Elles sont présentes sous différentes formes :
- Thermique : Génère de la chaleur.
- Électrique : Fait circuler des électrons dans un circuit conducteur.
- Mécanique : Déplace des objets.
- Chimique : Transforme la matière.
- Lumineuse : Produit de la lumière.
La matière et les particules
Définition :
La matière est constituée de particules en mouvement. Ce mouvement génère des photons, qui sont des particules élémentaires de lumière.
- Rôle des photons : Les photons provoquent le mouvement d’autres particules, générant ainsi travail et énergies.
La Matière Solaire et son Impact
A retenir :
La matière solaire, en perpétuel mouvement, émet des photons qui se propagent dans l'univers.
Ces photons mobilisent les particules terrestres, entraînant différents phénomènes :
- Air (gaz) : Mobilisé, il donne naissance au vent.
- Air chauffé : Il se transforme en eau (par évaporation).
Classification des énergies
Types d’énergies
- Énergies renouvelables (sur une échelle de vie humaine) :
- Solaire
- Éolienne
- Biomasse
- Hydraulique
- Géothermie
- Énergies non renouvelables :
- Fossiles : Pétrole, gaz, charbon, gaz de schiste, issus de la décomposition de matière organique pendant des millions d’années.
- Nucléaires : Énergie provenant de la fission des noyaux d’atomes, notamment l'uranium extrait du sol.
Durée de Vie des Ressources
Énergies fossiles :
- Pétrole : 40 ans
- Gaz naturel : 60 ans
- Charbon : 120 ans
- Uranium : 100 ans
- Ces ressources sont considérées comme non renouvelables à l’échelle humaine.
Les énergies peuvent être classées en primaires, secondaires et finales. Les énergies renouvelables sont essentielles pour l'avenir de la planète, tandis que les énergies non renouvelables, bien qu'abondantes à court terme, sont limitées dans le temps et doivent être gérées de manière durable.
Définition
La puissance (P)
La puissance mesure la vitesse à laquelle l'énergie est délivrée ou utilisée. Autrement dit, elle quantifie le rythme de transformation de l'énergie.
Unité : La puissance se mesure en watt (W), où
1 W = 1 J/s (joule par seconde).
Cela signifie que 1 watt correspond à la consommation ou à la production de 1 joule d'énergie par seconde.
L’énergie se conserve
Max Planck (1858-1947) Conservation de l'énergie : L’énergie est une grandeur qui se conserve, elle ne peut être créée à partir de rien.
Transformation de l'énergie : On peut changer la forme de l’énergie, mais on doit déjà en posséder pour cela.
Exemple : Un litre de pétrole peut être transformé en énergie mécanique (pour faire rouler un véhicule) et thermique (en chauffant l'air et la route), sans perte d'énergie, seulement une transformation ou dégradation.
Dégradation de l'énergie : L’énergie ne disparaît pas, elle se dégrade, c'est-à-dire que sa capacité à être transformée diminue avec chaque conversion.
Eutropie : dégradation de l’énergie
Rudolf Clausius (1822-1888)
- Entropie : Consommer de l'énergie produit de l'entropie, qui mesure la perte d'organisation de l'énergie dans un système.
- Énergie renouvelable : L'énergie renouvelable ne provient pas de l'énergie elle-même, mais de sources continues comme le soleil ou le vent. Lorsque l'énergie est dégradée, l'entropie augmente, et on ne peut pas revenir en arrière.
L’énergie selon Einstein
Albert Einstein (1879-1955)
- Équivalence masse-énergie : La masse perdue par un corps est égale à l’énergie perdue divisée par c^2 (la vitesse de la lumière au carré).
- Énergie de la masse : Tout corps, même immobile, possède de l'énergie simplement parce qu'il a de la masse.
Tableau récapitulatif des différentes énergies
L’énergie du corps humain
A retenir :
1) Consommation d’énergie :
- L’homme peut consommer jusqu’à 1 kg de nourriture par repas.
- Cette nourriture contient de l'énergie que le corps transforme pour fonctionner.
2) Transformation de l'énergie :
- Le corps humain convertit le glucose en ATP (adénosine triphosphate).
- L'ATP est l’énergie nécessaire aux fonctions vitales du corps, comme la contraction musculaire, la transmission nerveuse, et d'autres processus biologiques.
3) L’énergie et ses effets sur le corps :
- L'énergie est essentielle pour maintenir la vie (fonctionnement des cellules, croissance, régénération).
- Un déséquilibre énergétique peut entraîner des maladies : certaines pathologies sont liées à des perturbations énergétiques dans le corps.
4) L’énergie et l’environnement :
- Les systèmes vivants, y compris le corps humain, sont sensibles aux champs énergétiques de leur environnement, tels que les champs électromagnétiques, le rayonnement solaire, et les influences géophysiques.
5) Relations avec la Terre et le Soleil :
- Il existe des relations entre les systèmes vivants et la surface de la Terre, ainsi qu'avec le rayonnement du soleil, qui fournissent de l'énergie pour la vie.
6) Équilibre énergétique et santé :
- Une bonne santé nécessite un équilibre des énergies environnementales, c'est-à-dire une harmonie entre l'énergie que le corps reçoit et celle qu’il utilise..
7) Soins énergétiques :
- Les soins énergétiques nécessitent une compréhension des lois physiques fondamentales et des propriétés des différentes sources d’énergie (énergie thermique, électrique, lumineuse, etc.).
- Traiter les pathologies énergétiques requiert une gestion des flux énergétiques du corps.
