L'énergie est la capacité d'effectuer un travail sous forme de mouvement, de lumière, de chaleur, etc. C'est une quantité physique scalaire et peut être présentée de plusieurs façons.
Par conséquent, la définition de énergie en physique est : "La capacité d'un système physique à effectuer un travail mécanique."
C'est une mesure unique des diverses formes de mouvement et d'interaction de la matière, une mesure de la transition de la matière de l'une à l'autre.
Comment est-il représenté ?
Le concept d'énergie peut être représenté par différents symboles :
De manière générale, l'énergie est représentée par le symbole E.
La quantité de chaleur utilise le symbole Q.
Le symbole W est utilisé pour désigner le travail.
L'énergie interne est représentée par la lettre U.
Dans tous les cas, l'unité d'énergie dans le système international d'unités est le joule (J).
Loi de conservation de l'énergie
Le principe de conservation de l'énergie annonce que : « l'énergie n'est ni créée ni détruite » ; il ne peut qu'être transformé. Autrement dit, nous ne pouvons convertir l'énergie que d'un type à un autre.
Selon la loi de conservation, l'énergie totale dans les systèmes physiques fermés reste toujours constante. Le concept de système fermé signifie qu'il s'agit d'un système qui n'échange pas d'énergie avec l'extérieur.
Le transfert d'énergie peut se produire de plusieurs façons selon le type d'énergie, par exemple :
L'énergie nucléaire peut être transformée en chaleur à partir du champ de force du noyau d'un atome.
L'énergie cinétique d'une balle lancée en l'air est convertie en énergie potentielle à mesure qu'elle prend de la hauteur.
L'énergie chimique peut être convertie en énergie thermique dans une réaction chimique.
La combustion du charbon peut être transformée en énergie mécanique dans une machine à vapeur.
Qu'est-ce que cela signifie que l'énergie est renouvelable ou non renouvelable ?
Lorsque nous parlons d'énergies renouvelables ou non renouvelables, nous nous référons généralement aux sources d'énergie avec lesquelles l'énergie électrique est générée. Cependant, ces ressources sont souvent utilisées pour la chaleur.
En ce sens, on peut distinguer ces formes d'énergie :
L'énergie renouvelable est définie comme celle qui provient de ressources naturelles inépuisables. Quelques exemples de ces formes d'énergie sont l'énergie solaire, l'énergie éolienne et l'hydroélectricité, entre autres.
Les sources non renouvelables sont définies comme celles qui proviennent de sources limitées avec une capacité de régénération limitée. Quelques exemples sont les énergies fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) et les réacteurs nucléaires, entre autres.
Cependant, le type ultime d'énergie est l'énergie nucléaire. Toutes les sources d'énergie sont liées d'une manière ou d'une autre à l'énergie solaire. Cependant, l'énergie provenant du Soleil est la conséquence de multiples réactions de fusion nucléaire dans son noyau.
Comment est-ce utilisé? Utilisations et applications les plus courantes
L'utilisation de l'énergie comme source de travail a toujours été un besoin essentiel pour l'homme. De plus, il représente l'un des facteurs fondamentaux du développement économique moderne et du progrès technique.
Jusqu'au début de la révolution industrielle, l'homme utilisait plusieurs sources d'énergie primaires telles que l'énergie musculaire, la force de l'eau et du vent et les combustibles végétaux pour obtenir de l'énergie thermique.
Jusque-là, c'étaient les seules ressources utilisées pour les obtenir. Au fil du temps, la technologie a évolué, et de nombreux autres concepts énergétiques se distinguent selon leur nature. Nous montrons ici quelques types d'énergie et leurs définitions :
L'énergie électrique : basée sur le mouvement des ions ou des électrons.
L'énergie chimique : l'énergie est stockée dans la structure moléculaire des atomes et des molécules de composés chimiques.
L'énergie mécanique comprend l'énergie cinétique et potentielle basée sur la vitesse et la position d'un corps.
Électromagnétique : généré par la présence d'un champ magnétique.
L'énergie gravitationnelle : c'est une sorte d'énergie potentielle basée sur la gravité terrestre.
Énergie nucléaire : la puissance est stockée dans le noyau des atomes. Lorsqu'un atome est divisé dans les centrales nucléaires, une grande quantité d'énergie est libérée sous forme d'énergie rayonnante.
Exemples d'énergie au quotidien
La puissance électrique
Pour démarrer les appareils électriques de nos maisons, nous avons besoin d'électricité, normalement à partir de lignes ou de câblage nationaux, mais aussi, dans des cas éloignés ou ruraux, à partir de générateurs à combustion interne.
L'énergie thermique
L'énergie thermique nous permet de stocker les aliments dans le réfrigérateur et de les maintenir à une température uniforme et basse , retardant les effets de leur décomposition.
L'énergie chimique
Les voitures ont besoin de carburant et d'électricité pour fonctionner, et les deux sont obtenus à partir de réactions chimiques : l'électricité est obtenue à partir de la réaction interne de la batterie, et la poussée à partir de l'explosion contrôlée du carburant en présence d'une étincelle. Cette énergie chimique permet de produire de l'énergie électrique (la batterie) et de l'énergie mécanique (dans le moteur).
L'énergie magnétique
Les aimants attachés à notre réfrigérateur avec des notes, des dessins ou des messages décoratifs le font en raison de leurs propriétés magnétiques, qui les incitent à adhérer à certains métaux à teneur en fer.
L'énergie mécanique
Lorsque nous utilisons un moulin pour écraser les grains de poivre à l'intérieur et assaisonner nos aliments, nous imprimons de force un mouvement sur une pièce qui à son tour déplace un petit engrenage, qui transforme finalement le poivre en poudre.
L'énergie solaire
Dans de nombreuses maisons du premier monde, des cellules photovoltaïques sont utilisées pour convertir l'énergie du soleil en énergie électrique utilisable, avec laquelle la maison fonctionne la nuit.
L'énergie statique
L'électricité statique est une forme d'énergie qui peut être générée lorsque nous frottons certains tissus ensemble, comme lorsque nous retirons les vêtements de la sécheuse. Cette énergie fait que les vêtements restent ensemble, et peut même être déchargée avec une micro étincelle lorsqu'elle est transmise à notre corps. On peut aussi le voir sur l'écran des vieux téléviseurs lorsqu'on les allume, ou dans les cheveux de la tête lorsqu'on les peigne ( frisottis ).
