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« Défi énergétique/Puissance et énergie au quotidien » : différence entre les versions

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''Cette relation, contrairement à la plupart des autres dans le cadre du programme de 1ère L / ES, est à connaître par cœur !''
<br />
Exemple : supposons que le phare au xénon ait une puissance de {{Unité|900|{{Abréviation|W|watt}}}} et qu'on le fasse fonctionner pendant deux heures (trajet sur autoroute par exemple), alors l'énergie consommée par celui-ci est : <math>E = P \times \Delta t = 900 \times 2 \times 3600 = 64800006~480~000 = 6,48.10^{6} J</math>.
<br />
Les watts et les joules sont de petites unités d'énergie, il vient donc deux remarques importantes :
Ligne 43 :
|-
| 10<sup>12</sup>
| [['''téra]]'''
| T
| {{nobr|1 000 000 000 000}}
Ligne 51 :
|-
| 10<sup>9</sup>
| [['''giga]]'''
| G
| {{nobr|1 000 000 000}}
Ligne 59 :
|-
| 10<sup>6</sup>
| [['''méga]]'''
| M
| {{nobr|1 000 000}}
Ligne 67 :
|-
| 10<sup>3</sup>
| [['''kilo]]'''
| k<!-- (K)-->
| {{nobr|1 000}}
Ligne 83 :
|-
| 10<sup>−3</sup>
| [['''milli]]'''
| m
| 0,001
Ligne 91 :
|-
| 10<sup>−6</sup>
| '''micro'''
| [[Micro (préfixe du système international)|micro]]
| µ
| 0,000 000 1
Ligne 108 :
Sur une facture d'électricité par exemple, l'énergie consommée par le foyer est exprimée en kilowatt-heure (kWh) et non pas en joules, comme indiqué sur l'exemple ci-contre. Même si l’on entend le mot "watt" dans "kilowatt-heure", il s'agit d'une unité d'énergie !
<br />
Définition : '''un kilowatt-heure est l'énergie que consomme (ou produit) un dispositif ayant une puissance de mille watts ({{Unité|1|{{Abréviation|kW|kilowatt}}}}) pendant une heure (3600 s)'''. On peut en déduire la correspondance en joules : <math>{{Unité|1|{{Abréviation|kW|kilowatt}}}}h = <math> 1000 ~W \times 3600 ~ s = 3~600~000 ~J = 3,6 ~ MJ</math>.
<br />
Trois remarques :
* AÀ la question : "QuelQuelle est l'énergie consommée par un four à micro-ondes de puissance {{Unité|1|{{Abréviation|kW|kilowatt}}}} pendant 15 minutes ?", La réponse est facile si on la donne en kWh : comme 15 minutes représentent un quart d'heure et que le micro-onde a une puissance de {{Unité|1|{{Abréviation|kW|kilowatt}}}}, il a consommé {{Unité|0.25|{{Abréviation|kWh|kilowattheure}}}}
* Certaines personnes font l'erreur d'écrire kW/h à cause de notre habitude de voir des km/h sur nos compteurs de voiture : le kilowatt-heure est bien un kilowatt ''fois'' une heure et s'écrit donc kWh
* De la même façon que nous venons de définir le kWh, on peut imaginer définir le Wh, le MWh, etc.
Ligne 117 :
=== Électroménager et moyens de locomotion ===
[[Fichier:Energy label 2010.svg|thumb|Energy label 2010]]
Sur les frigos, les grille-pains, les fours à micro-ondes, les voitures, etc., les fabricants nous informent grâce à une "étiquettes énergie" telle que celle présentée ci-contre. Pour l'électroménager, la consommation est donnée en kilowatt-heure ''par an''. Notons que cette indication n'est qu'une estimation : il s'agit d'une consommation dans certaines conditions d'utilisation (nombre d'heures de fonctionnement par jour, puissance moyenne d'utilisation, etc.). Il n’est pas dit que vous utiliserez exactement la même quantité d'énergie au bout d'un an.
 
=== A l'échelle mondiale ===
[[Fichier:Reserves energetiques mondiales.png|thumb|ReservesRéserves energetiquesénergétiques mondiales]]
"tep" signifie : "tonne équivalent pétrole", c’est ''l'énergie que libère la combustion d'une tonne de pétrole'', c’est-à-dire environ 42 GJ. On l'utilise pour comparer les énergies que consomment annuellement les états, l'efficacité des diverses sources d'énergie, les ressources énergétiques mondiales, etc.
<br />
Ligne 137 :
 
=== L'énergie chimique : biomasse, énergies fossiles, etc. ===
Lorsqu'on brûle un combustible, il se déroule une réaction chimique exothermique appelée '''combustion''' : <math> \mathrm{combustible} + O_2 \to= CO_2 + H_{2}O</math>. Le terme '''exothermique''' veut dire "qui libère de l'énergie". Chaque combustible est plus ou moins efficace ; pour les comparer, on a mesuré et répertorié leur pouvoir calorifique <math>\Delta H</math>, c’est-à-dire l'énergie que libère la combustion d'un kilogramme de ce combustible ; il s'exprime donc en joules par kilogramme (J/kg). lorsque le combustible est un liquide, on donne parfois le pouvoir calorifique en joules par litre (J/L), par exemple : quelle est l'énergie libérée par la combustion d'un volume <math>V = 300 mL</math> de diesel (pouvoir calorifique <math>\Delta H = 38 MJ/L</math>) ?
<br />
<math>E = V \times \Delta H = 0,300 \times 38 \approx 11 MJ </math>
Ligne 147 :
L'énergie nucléaire est celle confinée dans les noyaux des atomes constituant la matière. C'est dans ce cas particulier qu’il n'y a pas conservation de l'énergie, du moins en apparence : lorsqu'un gros noyau se casse, ou lorsque deux petits noyaux fusionnent, il y a perte de masse (notons-la "m") et du coup production d'énergie (notons-la "E") : la masse s’est transformée en énergie selon la relation d'EINSTEIN <math>E = mc^2</math> avec <math>c \approx 3.10^{8}m/s</math> la célérité de la lumière dans le vide.
<br />
Cette source d'énergie phénoménale sera étudiée en détails dans le chapitre [[../Zoom sur l'énergie nucléaire|Zoom sur l'énergie nucléaire]] ; en attendant, contentons-nous de remarquer qu'une fois de plus l'énergie est transformée avant d’être utilisée : elle passe d'énergie nucléaire à chaleur dans le réacteur, puis elle est convertie en énergie cinétique pour faire tourner des turbines qui enfin la transforme en énergie électrique, comme le montre le schéma de fonctionnement ci-contre.
 
== Notion de chaine énergétique et de rendement ==
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