Définitions
Énergie cinétique
Énergie que possède un objet en mouvement. Elle dépend de sa masse et de sa vitesse.
Énergie potentielle
Énergie emmagasinée par un objet en raison de sa position ou de sa hauteur.
Énergie mécanique
Somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle.
Énergie thermique
Énergie que possède un corps en raison de sa température.
Conversion et conservation de l'énergie
Lors de la montée, l'énergie cinétique est convertie en énergie potentielle. Une fois que l'objet a atteint son point le plus haut, toute l'énergie cinétique peut avoir été transformée en énergie potentielle. Selon le principe de conservation de l'énergie mécanique (Em = Ep + Ec), l'énergie mécanique totale reste constante si on néglige les frottements et autres pertes. Par exemple, l'énergie potentielle d'un train lorsqu'il a fini de monter est de 1 568 000 J.
Les sources d'énergie
Dans un véhicule, le moteur est à l'origine de l'énergie cinétique. Lors du freinage, l'énergie cinétique est convertie en énergie thermique au niveau des freins : les disques chauffent. Ainsi, lorsqu'une 'Formule 1' utilise ses freins, la vitesse finale est nulle car l'énergie cinétique a été entièrement convertie.
Consommation énergétique des appareils domestiques
Les appareils qui consomment le plus dans un foyer sont souvent le chauffage électrique, le réfrigérateur, le lave-linge, le lave-vaisselle ainsi que le matériel multimédia et informatique. Pour réduire cette consommation, on peut réduire la puissance des appareils ou diminuer le temps de leur utilisation.
Centrales de production d'énergie
Les centrales hydroélectriques utilisent la chute d'eau pour produire de l'électricité, tandis que les centrales à géothermie exploitent la chaleur de la Terre. La biomasse utilise les matières organiques pour produire de l'énergie. Ces méthodes permettent de réduire notre dépendance aux énergies fossiles qui représentent 86,5% de la consommation mondiale.
Transformation de l'énergie et transport
Dans une éolienne, l'énergie du vent est transformée en énergie mécanique puis en énergie électrique. Les éoliennes offshore sont plus efficaces que celles terrestres. La vapeur d'eau dans les centrales électriques est utilisée pour faire tourner les turbines des alternateurs. Un transformateur est nécessaire pour élever la tension du courant afin qu'il puisse être transporté efficacement à travers le réseau électrique.
A retenir :
Le cours a permis de voir les différentes formes et conversions d'énergie, principalement autour des concepts d'énergie cinétique, potentielle, et thermique. Nous avons exploré comment l'énergie peut être transformée et comment elle se conserve sous certaines conditions. Une attention particulière a été portée à la consommation énergétique domestique et aux technologies de production d'énergie renouvelable. Economiser l'énergie reste crucial face à l'usage prédominant des sources fossiles polluantes.
