ÉNERGIE (en science PHYSIQUE)

-énergie (en général)

En Physique, l'énergie est la grandeur contenue dans un système, permettant à celui-ci d'exprimer son évolution, dont les diverses formes sont : les INTERACTIONS, le TRAVAIL, les RAYONNEMENTS, la CHALEUR, l'ENTROPIE, la CREATION de MATIERE ou les PRODUCTIONS ELECTROMAGNETIQUES.

L'énergie est la grandeur basique issue de la constitution 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 grande diversité de dénominations, selon liste ci-après :

 

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--

 

EnThermique:

 

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 type de production)

 

1 tonne de T.N.T                                    vaut # 4,2.10J.

 

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

 

1 tonne d’équivalent charbon (T.e.c)      vaut 2,8 .10J.

 

1 gigajoule                                              vaut 10J.

 

1 tonne d’équivalent gaz naturel              vaut 3,5.10 9 J.

 

1 thermie (th) ou kiloCalorie(kCal)          vaut 4,185.10J.

 

1 kilowatt-heure (kwh)                             vaut 3,600.10J.

 

1 cheval-heure(chh)                               vaut 2,648.10J.

 

1 mégajoule                                           vaut 10J.

 

1 Calorie(Cal)                                        vaut 4,185.10J.

 

1 frigorie (fg)--terme désuet--                 valait 4,185.10J.

 

1 British thermal unit(B.T.U)                  vaut 1,054.10J.

 

1 kilogrammètre(kgm)                            vaut 9,806 J.

 

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

 

1 lumen-seconde(lm.s)                      vaut 1/ye   fois 10-2 J. (ye= efficacité lumineuse)

 

1 erg                                                   vaut 10-7J.

 

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

 

1 unité de masse élémentaire(mo)     équivaut à 1,492.10-10 J.

 

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

 

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

 

RELATIONS ENTRE L'ÉNERGIE et d'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 (du 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 d’autres formes, mais leur somme est constante, donc invariable)

 

-un système conservatif est tel qu’une certaine forme d’énergie ne change pas pendant une certaine évolution (par exemple >> l'énergie mécanique sans amortissement - ou autre exemple : un système hamiltonien)

 

-un système dissipatif est tel qu’une certaine forme d’énergie ne se conserve pas telle quelle (elle est transformée en une autre forme)

 

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 t. de TNT (2.1012 J)

 

La bombe d'Hiroshima # 15.000 t.de TNT (6.1012 J)

 

La météorite sibérienne toungouse # 30.000 t.de TNT (1017 J)

 

La + grosse bombe atomique essayée (URSS) # 50.000 t.de TNT (2.1017 J)

 

L'annihilation d'un kilo d'antimatière # 50.000 t.de TNT (2.1017J)

 

La consommation de pétrole par jour (# 5.1020 J.)

 

Un tremblement de terre moyen # 10 milliards de t.de TNT (1024 J)

 

Une explosion de supernova #  1028 t.de TNT (1045 J)

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