L'énergie (Notes STE p.111 | Notes ST p.62)
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L'énergie est la capacité de produire un changement ou de générer un travail.
L’énergie s’exprime en joules (J). Un joule correspond à l’énergie nécessaire pour déplacer un objet avec une force de 1 Newton sur un mètre. Ainsi, on peut dire que : 1 J = 1 N⋅m
La loi de la conservation de l'énergie (Notes STE p.112 | Notes ST p.63)
Une transformation d’énergie est lorsque l'énergie passe d'un milieu à un autre en changeant de forme. Le type d'énergie change.
Un transfert d’énergie est lorsque l'énergie passe d'un milieu à un autre tout en conservant sa forme. Le type d'énergie ne change pas.
La loi de la conservation de l’énergie implique que dans un système, la quantité d'énergie totale est constante.
Remonte la chaîne des transferts et transformations d’énergie:
Brendan Gallagher mange du spaghetti avant son match. Durant le match, il bouge ses bras et frappe la rondelle pour qu’elle entre dans le but.
Explications (Pas obligé de le noter dans les notes de cours): L'énergie chimique contenue dans les aliments est TRANSFORMÉE en énergie mécanique servant à faire bouger les muscles du joueur. (C'est un transformation puisque le type d'énergie a changé: Chimique --> Mécanique). Ensuite, l'énergie mécanique des muscles du joueur est TRANSFÉRÉE à la rondelle afin de la mettre en mouvement. ( C'est un transfert puisque le type d'énergie n'a pas changé: Mécanique --> Mécanique)
Un pile produit du courant électrique et celui-ci est acheminé par les fils conducteurs jusqu’à une ampoule qui produit de la lumière.
Explications (Pas obligé de le noter dans les notes de cours): C'est une réaction chimique dans la pile qui produit le courant électrique. L'énergie chimique contenue dans la pile est TRANSFORMÉE en énergie électrique car il s'y produit un courant électrique. (C'est un transformation puisque le type d'énergie a changé: Chimique --> Électrique). Ensuite, l'énergie électrique du courant électrique est TRANSFORMÉE en énergie rayonnante sous forme de lumière. (C'est un transformation puisque le type d'énergie a changé: Électrique --> Rayonnante).
Le rendement énergétique (Notes STE p.113 | Notes ST p.64)
On peut construire des machines qui transforment l’énergie pour nous. Malheureusement, la technologie n’a pas encore produit de machines parfaites. Il existe toujours des pertes d’énergie. Par exemple, dans une ampoule incandescente, seulement 5% de l’électricité est transformée en lumière, le reste est perdu en chaleur.
Le rendement est la mesure de la capacité d’un appareil à transformer l’énergie fournie en énergie utile. On exprime le rendement en pourcentage.
*** Formule fournie en situation d'évaluation ***
Dans cette situation, seulement 9800 Joules des 70 000 Joules initiales sont transformées en énergie utile. Le reste de l'énergie est dissipée en des formes d'énergies inutiles au roulement de la voiture.
Le rendement énergie de la voiture est donc de 14%, c'est-à-dire que seulement 14% de l'énergie initiale a été transformée en énergie utile.
***L'usage la notation scientifique dans la réponse est pour les élèves STE. En ST on pourrait tout simplement écrire la quantité d'énergie consommée comme étant 213333.33 J, le résultat fourni par la calculatrice. ***
Vidéo complémentaire sur le Rendement Énergétiques avec exemples.
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