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cours:energie1 [2021/10/21 15:16]
mrcjl |
cours:energie1 [2025/01/08 21:25] (Version actuelle)
mrcjl [Le rendement énergétique et l'étiquette d'énergie] |
| J’ai acquis la compétence si : | J’ai acquis la compétence si : |
| * Je suis capable d'expliquer ce qu'est l'énergie. | * Je suis capable d'expliquer ce qu'est l'énergie. |
| * Je suis capable de reconnaitre les unités et les catégories utilisés. | * Je suis capable de reconnaître les unités et les catégories utilisés. |
| </WRAP> | </WRAP> |
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| * //mais aussi l'énergie des aliments pour l'homme// | * //mais aussi l'énergie des aliments pour l'homme// |
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| Il est possible de mesurer l'énergie utilisée ou produite. **L'unité est le joule** (dans le système international SI) mais d'anciennes unités spécialisées à un type d'énergie continuent à être utilisées. | Il est possible de mesurer l'énergie utilisée ou produite. **L'unité est le joule (J)** (dans le système international SI) mais d'anciennes unités spécialisées à un type d'énergie continuent à être utilisées. |
| * Le **wattheure (Wh)** pour l'énergie électrique (1 Wh = 3600 j) | * Le **kilowatt-heure (kWh)** pour l'énergie électrique (1 kWh = 3.6 MJ) |
| * La **calorie (cal)** pour l'énergie thermique ou alimentaire (1 cal = 4,1855 j) | * La **calorie (cal)** pour l'énergie thermique ou alimentaire (1 cal = 4,1855 J) |
| * Le **cheval vapeur (ch)** pour l'énergie mécanique (1 ch = 735,5 j) | * ... |
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| <WRAP round tip> | <WRAP round tip> |
| L'**énergie** est une mesure de la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail. Elle permet à tout les objets de fonctionner. | L'**énergie** est une mesure de la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail. Elle **permet à tout les objets de fonctionner** (et aux êtres vivants de vivre). |
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| Dans le Système international d'unités (SI) l'énergie s'exprime en **joules (J)**, mais d'autres unités restent encore régulièrement utilisées (le wattheure pour l'électricité ...) | Dans le Système International d'unités (SI) l'énergie s'exprime en **joules (J)**, mais d'autres unités restent encore régulièrement utilisées comme le **kiloWatt-heure (kWh)** pour l'électricité ... |
| </WRAP> | </WRAP> |
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| =====Les catégories===== | =====Les catégories d'énergie===== |
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| ====Classement en 2 catégories==== | ====Classement en 2 catégories==== |
| <WRAP group><WRAP twothirds column> | <WRAP group><WRAP twothirds column> |
| | Une énergie peut être renouvelable ou pas à l'échelle humaine. Les énergies fossiles mettant des millions d'années à se régénérer, l'homme les épuise plus vite qu'elles se renouvellent. De plus ce sont des énergies dégageant énormément de CO2 (pollution). |
| <WRAP round tip> | <WRAP round tip> |
| Il existe de nombreuses sources d'énergie **non renouvelables (fossiles)** ou **renouvelables (durables)**. | Il existe de nombreuses **sources d'énergie**. Elles sont **non renouvelables (fossiles)** ou **renouvelables (durables)**. |
| </WRAP> | </WRAP> |
| - charbon | - charbon |
| - hydraulique | - hydraulique |
| - géothermie | - géothermie |
| </WRAP><WRAP thirds column> | </WRAP><WRAP column> |
| {{ :cours:energie_1.jpg?250 |}} | {{ :cours:energie_1.jpg?250 |}} |
| </WRAP></WRAP> | </WRAP></WRAP> |
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| ====Classement en 6 catégories==== | ====Classement en 6 catégories==== |
| <WRAP group><WRAP half column> | Il ne peut y avoir création ou disparition d'énergie, mais simplement transformation d'une forme d'énergie en une autre ou transfert d'énergie d'un système à un autre. |
| {{ :cours:energie_2.jpg?400 |}} | |
| </WRAP><WRAP half column><WRAP round tip> | Il existe de nombreux systèmes naturels ou techniques qui transforment une **énergie source** en **énergie utile**. Par exemple, la machine à vapeur transforme de l'énergie thermique en énergie mécanique, le moteur à explosion utilise de l'énergie chimique pour obtenir de l'énergie mécanique. L'alternateur ou la dynamo transforment l'énergie mécanique en énergie électrique ... |
| L'énergie se classe en 6 catégories : | |
| * **Mécanique** : mouvement (musculaire, hydraulique, éolien ...) | <WRAP group><WRAP thirds column> |
| * **Chimique** : brule ou explose (gaz, charbon ...) | {{ :cours:energie_2.jpg?250 |}} |
| * **Thermique** : température (géothermie, panneaux solaires ...) | </WRAP><WRAP twothirds column><WRAP round tip> |
| | Les sources d'énergie se classent en 6 catégories en fonction de leur effet : |
| | * **Mécanique** : mouvement (musculaire, hydraulique, éolienne ...) |
| | * **Chimique** : brûle ou explose (gaz, charbon ...) |
| | * **Thermique** : température (géothermie, panneau solaire ...) |
| * **Rayonnante** : ondes (lumière, électromagnétisme ...) | * **Rayonnante** : ondes (lumière, électromagnétisme ...) |
| * **Électrique** : déplacement d'électron (électricité) | * **Électrique** : déplacement d'électron (électricité) |
| </WRAP></WRAP></WRAP> | </WRAP></WRAP></WRAP> |
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| =====Le rendement et l'étiquette d'énergie===== | =====Les transformations d'énergie===== |
| Il ne peut y avoir création ou disparition d'énergie, mais simplement transformation d'une forme d'énergie en une autre ou transfert d'énergie d'un système à un autre. | <WRAP round tip>L'Homme fabrique des **convertisseur d'énergie** afin d'adapter l'énergie à ses besoins et de faire fonctionner ses objets techniques. |
| | ^ Objet ^ Énergie source ^ Énergie utile ^ |
| Il existe de nombreux systèmes naturels ou techniques qui transforment une **énergie source** en **énergie utile**. Par exemple, la machine à vapeur transforme de l'énergie thermique en énergie mécanique, le moteur à explosion utilise de l'énergie chimique pour obtenir de l'énergie mécanique. L'alternateur ou la dynamo transforment l'énergie mécanique en énergie électrique ... | | Ampoule | Électrique | Lumineuse | |
| | | Moteur électrique | Électrique | Mécanique | |
| | | Moteur thermique | Chimique | Mécanique | |
| | | Éolienne | Mécanique | Électrique | |
| | | ... | ... | ... | |
| | </WRAP> |
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| __Illustration des transformations énergétiques dans une voiture.__ | __Illustration des transformations énergétiques dans une voiture.__ |
| {{ :cours:energie_3.jpg?600 |}} | {{ :cours:energie_3.jpg?600 |}} |
| Dans un objet technique, de nombreuses transformations peuvent s'opérer. A chaque transformation, une fraction de l'énergie source est perdue en énergies parasites. | |
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| Dans un moteur à explosion, l'énergie chimique de l'essence doit se transformer en énergie mécanique pour la rotation de la roue. Pourtant une petite partie se transforme en énergie thermique (chaleur) et en énergie rayonnante (bruit). **Le rendement énergétique** est donc toujours inférieur à 1. | =====Le rendement énergétique et l'étiquette d'énergie===== |
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| | Dans un objet technique, de nombreuses transformations peuvent s'opérer. A chaque transformation, une fraction de l'énergie source est perdue en énergies parasites. **Le rendement énergétique** est toujours inférieur à 1. |
| | * Dans un moteur à explosion, l'énergie chimique de l'essence doit se transformer en énergie mécanique pour la rotation de la roue. Pourtant une petite partie se transforme en énergie thermique (chaleur) et en énergie rayonnante (bruit). |
| | * Dans une ampoule électrique, l'énergie électrique doit être transformée en énergie lumineuse, pourtant une partie et aussi transformée en chaleur. |
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| | {{:cours:img_etiquette_energie.jpg?400 |}} |
| | L'étiquette d'énergie est destinée à éclairer les consommateurs sur la consommation énergétique des appareils qu'ils achètent et à les inciter à faire des économies d'énergie. Elle a été instauré par le gouvernement en 1992 sur tous les appareils électriques et s'est avéré très efficaces pour les appareils électroménager. |
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| | Du fait des progrès rapides des appareils, il a été nécessaire de rajouter des catégories (A+, A++ et A+++) avant de changer la norme en 2020. |
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| <WRAP round tip> | <WRAP round tip> |
| Le **rendement énergétique** est le rapport (division) entre l'énergie utile produite par le système et l'énergie consommée pour fonctionner. | Le **rendement énergétique** ou **efficacité énergétique** est le rapport/division de l'**énergie restituée** produite par le système et l'**énergie consommée** pour fonctionner. |
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| L'**étiquette d'énergie** a été imposée par le gouvernement, elle permet de connaître facilement les appareils les moins énergivores (ayant le meilleur rendement) grâce à un classement avec des lettres. | L'**étiquette d'énergie** a été imposée par le gouvernement, elle permet de connaître facilement les appareils les moins énergivores (ayant le meilleur rendement) grâce à un classement avec des lettres de A à G et des couleurs. |
| </WRAP> | </WRAP> |
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