ÉNERGIE (en science PHYSIQUE)

-énergie (en général)

En Physique, l'énergie est la grandeur qui représente l'évolution d'un système et qui s'exprime sous diverses formes: 

CHALEUR, ENTROPIE, INTERACTIONS, MATIERES, POTENTIELLE, PRODUCTIONS ELECTROMAGNETIQUES, RAYONNEMENTS, TRAVAIL 

 

L'énergie est la grandeur basique constitutive de l'espace-temps et elle est impliquée à ce titre, dans toutes les notions de force, de champ, de potentiel, d'interaction, de puissance, etc.

 

Selon son rôle ou son implication, l'énergie a reçu une importante diversité de dénominations, selon liste ci-après (non exhaustive) 

En Acoustique :

Energie acoustique--Energie de réflexion acoustique--

En Chimie:

Potentiel chimique--Energie molaire--Explosion--

En Cosmologie :

Energie de l'univers-

En Electromagnétisme :

Energie d'aimantation de cristaux--Energie d'une bobine--Energie d'un condensateur--Energie de conduction électrique--Energie de Coulomb--Energie d'un courant--Energie d'un feuilletd'un dipôle--Energie électromagnétique--Energie magnétique--Extra-courant de rupture--

En Fluidique :

Energie osmotique--

En Mécanique:

Energie cinétique--Energie de cohésion--Energie de déformation--Energie de frottement--Energie d'interaction (Newton)--Energie potentielle--Energie de recul--Energie relativiste--Energie de torsion--Force vive--Travail--

En Ondes rayonnées:

Absorption lumineuse--Diffraction--Eclairage (pour 1 lumière reçue)--Emission de rayonnements (ou énergie rayonnante)--Emission--Energie de dose--Energie d'ionisation--Energie de rayonnements thermiques--Opalescence (lumière émise)--Réflexion lumineuse--Transmission lumineuse--Travail de sortie--

En Infiniment petit :

Antisymétrie et Asymétrie--Barrière de potentiel--Energie d'activation--Energie de de Broglie--Energie de collision--Energie de Fermi--Energie de Landau--Energie de liaison--Energie du noyau--Energie nucléaire--Energie particulaire--Energie de Planck--Energie quantifiée--Energie de Rydberg--Energie de seuil--Hamiltonien--Lagrangien--

En Phénomènes périodiques :

Energies d'oscillation & vibration--

En Thermique:

Chaleur--Chaleur latente--Combustion--Conduction (thermique)--Convection--Effet (ou perte) Joule--Energie calorifique ou thermique--Energie de Gibbs--Energie interne--Energie libre de Helmholtz--Energie solaire--Energie thermique reçue--Energie thermique réfléchie--Energie thermique transmise--Enthalpie--Potentiels thermodynamiques--Grand potentiel--Pouvoir calorifique--

 et parallèlement Température

En Transformations et conversions:

Absorpsion-- Anergie--Atténuation--Diffusion--Dissipation--Energie fondamentale (ou minimale)--Energie stationnaire--Exergie--

En Vie courante : 

Energies renouvelables--Energies épuisables--Energie métaboliqu(et alimentaire)--

 

CARACTERISTIQUES de l'ENERGIE 

Equation aux dimensions de toute forme d'énergie : L2.M.T-2      

Symboles : E (et W pour le travail)      Unité S.I.+ = le Joule (J)

 

Relations entre les unités d'énergie

1 pétatonne de T.N.T                           vaut ~  4,2.1024 J.

 1 million de barils de pétrole                 valent 6.1018 J.

 1 mégatonne de T.N.T                          vaut ~  4,2.1015 J.

 1 tonne d’équivalent uranium (T.e.U)    vaut 5.1013 J. (+ ou - 20% selon qualité)

 1 tonne de T.N.T                                    vaut ~ 4,2.109 J.

 1 tonne d’équivalent pétrole (T.e.p)       vaut ~  4,2.1010 J.

 1 tonne d’équivalent charbon (T.e.c)      vaut 2,8 .109 J.

 1 gigajoule                                             vaut 109 J.

 1 tonne d’équivalent gaz naturel            vaut 3,5.109 J.

  1 thermie (th) ou kiloCalorie(kCal)        vaut 4,185.106 J.

  1 kilowatt-heure (kwh)                           vaut 3,600.106 J.

  1 cheval-heure(chh)                             vaut 2,648.106 J.

 1 mégajoule                                           vaut 106 J.

  1 Calorie(Cal)                                        vaut 4,185.103 J.

 1 frigorie (fg)--terme désuet--               valait 4,185.103 J.

 1 British thermal unit(B.T.U)                  vaut 1,054.103 J.

 1 kilogrammètre(kgm)                           vaut 9,806 J.

 1 petite calorie (cal)--terme désuet-      valait 4,185. J.

 1 lumen-seconde(lm.s)                      vaut 1,464.10-3 J.

 1 erg                                                   vaut 10-7J.

 1 Gigaélectronvolt(GeV)                    vaut 1,602.10-10 J.

 1 Mégaélectronvolt(MeV)                   vaut 1,602.10-13 J.

 1 électronvolt(eV)                              vaut 1,602.10-19 J. 

 

RELATIONS entre L'ÉNERGIE et QUELQUES AUTRES GRANDEURS

 Énergie = champ d’induction x moment d’entité-charge induite

 Énergie = FLUX d’induction x entité-charge linéique induite

 Énergie = fréquence d'action (action x fréquence)

 Énergie = potentiel d’induction x entité-charge induite

 Énergie = force x distance (ou déplacement de la force)

 Énergie = puissance x temps

 

Énergie massique = énergie / masse

 Énergie molaire = énergie / quantité de matière

 Énergie spatiale = énergie / angle solide

 Énergie surfacique = énergie / surface (ou section)

 on dit aussi densité superficielle d'énergie

 Énergie volumique ou (synonyme) densité volumique d’énergie = énergie / volume

 

CONSERVATION DE L’ÉNERGIE

Dans tout processus physique, l’énergie totale est conservée (une énergie peut se transformer éventuellement en diverses autres formes, mais leur somme est constante, donc invariable)

-tout système contient d'une part de l'énergie potentielle (cachée dans la structure intime de l'espace-temps, qui est plein d'énergie non révélée) et de l'énergie dégagée à la suite de deux sollicitations possibles (à savoir la sollicitation d'une force ou la création de température).

-un système est dit conservatif quand la force qui va libérer son énergie potentielle reste constante au cours de l'évolution du phénomène (donc au cours du temps)

Cette force Fc (conservative) est le gradient de l'énergie potentielle ainsi née Ep

Fc = - grad Ep   le signe (-) indiquant que c'est une force opposée au mouvement qui va venir et grad signifiant dEp / dl

Une énergie potentielle peut produire n'importe quelle forme d'énergie >> la plus usuelle est l'énergie mécanique, mais ce peut être de l'énergie chimique (potentiellement enfermée dans un combustible), de l'énergie électromagnétique (potentiellement enfermée dans les charges électrique ou magnétique, de l'énergie thermique, etc

-un système est dit dissipatif si la force qui initie l'énergie dégagée ne se conserve pas telle quelle (par exemple une force de frottement, ou une force d'élasticité...)

 

CONVERSIONS ÉNERGÉTIQUES

 

voir  chapitre spécial 

 

Voir aussi chapitre voisin des puissances (énergétiques)

 

ORDRES DE GRANDEURS de TRÈS GROSSES ÉNERGIES

 Exprimées approximativement, en tonnes de T.N.T (et entre parenthèses en Joules)

 La + forte dose de TNT déjà utilisée # 4.500 tonnes (2.1013 J)

 La bombe d'Hiroshima # 15.000 t. de TNT (6.1013 J)

  La + grosse bombe atomique essayée (URSS) # 50.000 t. de TNT (3.1014 J)

 L'annihilation d'un kilo d'antimatière # 2m.c² soit (2.1017 J)

 

La météorite sibérienne toungouse # 107 t. de TNT (5.1016 J)

 

 

 La consommation de pétrole par jour (# 5.1020 J)

 Un tremblement de terre moyen # 10 milliards de t. de TNT (1018 J)

 Une explosion de supernova #  1028 t. de TNT (1037 J)

Energie du milieu universel (du vide) ~ 3,5.1071 J

 

 

   Copyright Formules-physique ©