2 - LES MULTIPLES VISAGES DE L’ÉNERGIE
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neuse émise par l’écran (en passant par l’énergie cinétique des électrons issus de
la cathode), en énergie acoustique diffusée dans l’air ambiant (par l’intermédiaire
des énergies cinétique et potentielle de la membrane du haut-parleur) et surtout en
chaleur inutile (principalement par effet JOULE).
« Produire » de l’énergie électrique dans une centrale hydro-électrique signifie transformer l’énergie potentielle de l’eau du barrage en énergie cinétique de cette eau
dans les conduites, puis transférer cette énergie cinétique aux turbines et au rotor
des alternateurs, qui en définitive la transforment en énergie électrique ; la viscosité de l’eau, les frottements et l’effet JOULE soustraient de ce flux une faible partie,
transformée en chaleur. Dans une centrale thermique, on transforme de l’énergie
nucléaire ou chimique en chaleur, puis une partie de celle-ci (30 à 40%) en énergie
cinétique, enfin électrique.
De même, dans une voiture, l’énergie chimique du carburant est transformée en
chaleur, dont une partie est communiquée au véhicule sous forme d’énergie cinétique ; celle-ci se transforme en chaleur en raison des frottements et de la résistance de l’air, de sorte qu’en définitive lors d’un trajet en circuit fermé on a exclusivement transformé de l’énergie chimique en chaleur ! Lorsqu’on allume les phares,
une partie de l’énergie mécanique est transformée successivement en énergies
électrique, lumineuse et calorifique, de sorte que la consommation d’essence augmente nécessairement.
Enfin, la biologie fait intervenir des transformations entre énergies de diverses
natures : chimique (aliments, métabolisme), radiative (assimilation chlorophyllienne),
calorifique, mécanique (muscles), électrique (influx nerveux).
Parmi les diverses formes d’énergie susceptibles de s’échanger les unes en les
autres, il convient de distinguer celles qui sont emmagasinées dans la matière de
celles qui se manifestent lors d’un transfert d’un sous-système à un autre. A la première catégorie appartiennent l’énergie interne d’un fluide, fonction de sa température et de sa pression, l’énergie chimique d’un carburant, l’énergie nucléaire d’un
morceau d’uranium, l’énergie électrochimique d’une batterie, l’énergie potentielle
de l’eau d’un barrage dans le champ de pesanteur ou l’énergie cinétique d’un véhicule. La seconde catégorie comprend par exemple la chaleur rayonnée par un radiateur, le travail échangé entre un piston et le fluide qu’il comprime ou l’énergie
électrique circulant dans une ligne. La plupart des énergies emmagasinées ne sont
accessibles que très indirectement.
Les mesures d’énergie sont aussi elles-mêmes toujours des processus indirects
basés sur des échanges ou des transferts (calorimètres, compteurs électriques,
bolomètres...).
Les technologies de l’énergie visent à contrôler ses divers processus de transformation, afin de réduire la part des formes d’énergie inutiles face à la forme d’énergie que l’on souhaite en définitive extraire. Le premier principe limite les possibilités, puisque la conservation de l’énergie impose que les bilans soient équilibrés.
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neuse émise par l’écran (en passant par l’énergie cinétique des électrons issus de
la cathode), en énergie acoustique diffusée dans l’air ambiant (par l’intermédiaire
des énergies cinétique et potentielle de la membrane du haut-parleur) et surtout en
chaleur inutile (principalement par effet JOULE).
« Produire » de l’énergie électrique dans une centrale hydro-électrique signifie transformer l’énergie potentielle de l’eau du barrage en énergie cinétique de cette eau
dans les conduites, puis transférer cette énergie cinétique aux turbines et au rotor
des alternateurs, qui en définitive la transforment en énergie électrique ; la viscosité de l’eau, les frottements et l’effet JOULE soustraient de ce flux une faible partie,
transformée en chaleur. Dans une centrale thermique, on transforme de l’énergie
nucléaire ou chimique en chaleur, puis une partie de celle-ci (30 à 40%) en énergie
cinétique, enfin électrique.
De même, dans une voiture, l’énergie chimique du carburant est transformée en
chaleur, dont une partie est communiquée au véhicule sous forme d’énergie cinétique ; celle-ci se transforme en chaleur en raison des frottements et de la résistance de l’air, de sorte qu’en définitive lors d’un trajet en circuit fermé on a exclusivement transformé de l’énergie chimique en chaleur ! Lorsqu’on allume les phares,
une partie de l’énergie mécanique est transformée successivement en énergies
électrique, lumineuse et calorifique, de sorte que la consommation d’essence augmente nécessairement.
Enfin, la biologie fait intervenir des transformations entre énergies de diverses
natures : chimique (aliments, métabolisme), radiative (assimilation chlorophyllienne),
calorifique, mécanique (muscles), électrique (influx nerveux).
Parmi les diverses formes d’énergie susceptibles de s’échanger les unes en les
autres, il convient de distinguer celles qui sont emmagasinées dans la matière de
celles qui se manifestent lors d’un transfert d’un sous-système à un autre. A la première catégorie appartiennent l’énergie interne d’un fluide, fonction de sa température et de sa pression, l’énergie chimique d’un carburant, l’énergie nucléaire d’un
morceau d’uranium, l’énergie électrochimique d’une batterie, l’énergie potentielle
de l’eau d’un barrage dans le champ de pesanteur ou l’énergie cinétique d’un véhicule. La seconde catégorie comprend par exemple la chaleur rayonnée par un radiateur, le travail échangé entre un piston et le fluide qu’il comprime ou l’énergie
électrique circulant dans une ligne. La plupart des énergies emmagasinées ne sont
accessibles que très indirectement.
Les mesures d’énergie sont aussi elles-mêmes toujours des processus indirects
basés sur des échanges ou des transferts (calorimètres, compteurs électriques,
bolomètres...).
Les technologies de l’énergie visent à contrôler ses divers processus de transformation, afin de réduire la part des formes d’énergie inutiles face à la forme d’énergie que l’on souhaite en définitive extraire. Le premier principe limite les possibilités, puisque la conservation de l’énergie impose que les bilans soient équilibrés.