Transformation de l'énergie

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Transformation de l'énergie により Mind Map: Transformation de l'énergie

1. Loi de la conservation de l'énergie

1.1. Définition: L'énergie ne peut être ni perdue ou crééée, mais transformée d'une forme à une autre

1.2. Formes d'énergie

1.2.1. rayonnante

1.2.2. thermique

1.2.3. chimique

1.2.4. électrique

1.2.4.1. Exemple: La production de l'énergie hydroélectrique.

1.2.4.1.1. L'évaporation de l'eau est générée grâce à l'énergie termique du soleil. La vapeur d'eau forme des nuages qui retombent ensuite sous forme de pluie. L'eau retombée est ensuite retenue par un barrage (énergie potentielle) puis libérée (énergie cinétique) afin de faire tourner les turbines de l'installation et de produire de l'électricité.

1.2.5. nucléaire

1.2.6. potentielle

1.2.7. cinétique

1.2.8. mécanique

2. Système isolé

2.1. Définition: Système n'échangeant ni matière ou énergie avec son environnement.

2.2. L'Univers est le seul véritable système isolé à ce jour. Par contre, on peut tout-de-même utiliser la loi de la conservation de l'énergie pour étudier les transformations.

3. Le rendement énergétique

3.1. Définition: Le rendement énergétique d’une machine ou d’un autre système est le pourcentage de l’énergie utilisée qui a été transformé en énergie utilisable.

3.2. Comme le stipule la loi de la conservation de l’énergie, l’énergie totale est toujours conservée. Cependant, l’énergie n'utilise pas une machine. Elle ne représente qu’une fraction de l’énergie consommée puisque le reste de l’énergie est transformée en une autre forme d’énergie.

3.2.1. Ampoule a incandescence

3.3. Par exemple, une ampoule incandescente est faite pour transformer de l’énergie en lumière. Toutefois, il y a seulement 5% qui est de l’énergie lumineuse et l’autre 95% est transformée en énergie thermique. Toutefois, l’ampoule fluorescente a un taux de rendement de 20% et 80% est émise en énergie thermique.

3.3.1. Ampoule fluorescente

3.4. Formule: Rendement énergétique = Quantité d'énergie(J) /Quantité d'énergie consomée (J) x100

3.5. Exemple: L’élément chauffant d’une cuisinière a fourni 2000 J a une casserole pour faire bouillir de l’eau. Si l’eau n’a absorbé que 500 J d’énergie thermique, quel est le rendement énergétique de ce système?

3.5.1. Données : Quantité d’énergie utile = 500J Quantité d’énergie consommée = 2000 J Rendement énergétique= ?

3.5.2. Rendement énergétique =(500 J)/2000Jx100 Rendement énergétique =25 %

3.5.3. Calculs: Rendement énergétique = Quantité d'énergie(J) /Quantité d'énergie consoméé (J) x100 Rendement énergétique =(500 J)/2000Jx100 Rendement énergétique =25 %

4. L'énergie mécanique

4.1. L’énergie mécanique est ce qui lie l’énergie potentielle et l’énergie cinétique. En réalité, il faut additionner ces énergies à l’intérieure d’un ensemble. L’énergie potentielle et cinétique est inversement proportionnelle, ce qui veut dire que si on veut que l’énergie mécanique se transforme uniquement, il faut que toute baisse d’énergie potentielle soit remplacée par une hausse d’énergie cinétique, et vice-versa. Si je tiens un crayon au bout de mes bras (il est immobile) et que je le lâche, l’énergie potentielle du crayon se transformera en énergie cinétique et le tout sera de l’énergie potentielle

4.2. Voici la formule de l'énergie mécanique : Em = Ep + Ek. Dans cette formule, « Em » représente l’énergie mécanique(J), « Ep » l’énergie potentielle (J) et « Ek » l’énergie cinétique (J)

5. La distincition entre la température et la chaleur

5.1. La distinction de la température et de la chaleur est bien simple. Tout d’abord, il faut savoir que la température mesure la vitesse à laquelle les atomes et molécules bougent tandis que la chaleur est un échange d’énergie entre deux ensembles de températures différentes. Donc, quand je touche un objet, je ressens sa chaleur, car il y a un échange de température entre ma peau et celle de l’objet.

6. L'énergie thermique

6.1. L’énergie thermique est une sorte d’énergie que renferme une substance grâce au mouvement des atomes ou des molécules. Cette énergie varie selon la masse de la substance en question et de la température de celle-ci. Plus les particules bougent vite, plus la température sera haute. Donc, si j’ai un bol rouge contenant 200g d’eau à 50oC et un bol bleu contenant 100g d’eau à 50oC, le bol rouge contient plus d’énergie. Par ailleurs, 100g d’eau à 50oC renferme plus d’énergie que 100g d’eau à 20oC.

6.2. Aussi, si deux substances différentes se touchent, l’énergie sera émise de la substance ayant la température la plus élevée à la moins élevée, jusqu’à ce que la température des deux substances soit la même. Donc, si je prends une boule de neige, la température de ma main sera transférée vers la bouge de neige, ce qui la fera fondre jusqu’à ce que la température de ma main et de la boule de neige soit la même.