Transferts et conversions d'énergie
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Introduction :
L’homme utilise l’énergie, la transforme selon ses besoins. Pour utiliser les énergies, il faut comprendre comment elles fonctionnent, savoir comment elles sont liées entre elles et quels sont les moyens utilisés pour exploiter ces énergies.
Nous allons étudier les termes de transfert et de conversion d’énergie dans cette leçon.
Dans un premier temps, nous verrons les transferts d’énergie et leurs systèmes. Puis nous étudierons le phénomène de conversion.
Transferts d’énergies et systèmes
Transferts d’énergies et systèmes
Rappel
Il existe différents types d’énergies :
- l’énergie chimique ;
Les énergies peuvent être liées les unes aux autres par le phénomène qu’on appelle transfert d’énergie.
Définition
Transfert d’énergie :
Lorsqu’il y a échange d’énergie entre deux systèmes, on parle de transfert d’énergie. C’est le système contenant de l’énergie qui va la transmettre à un autre système.
Pour étudier un transfert d’énergie d’un système à un autre, il faut :
- déterminer l’ensemble des systèmes qui interviennent, soit en tant que transmetteur d’énergie, soit en tant que récepteur ;
- savoir si ces systèmes sont isolés ou non.
Définition
Système isolé :
Un système isolé n’échange ni matière, ni énergie avec l’extérieur.
L’Univers est un exemple de système isolé.
Exemple
Pour se représenter concrètement ce qu’est un transfert d’énergie, on peut prendre l’exemple d’une casserole d’eau sur une plaque de cuisson : ce sont deux systèmes. Le système plaque, en chauffant, perd une partie de son énergie et la transfère sous forme de chaleur au système eau-casserole dont l'énergie augmente. Ce transfert permet à l’eau de chauffer.
Attention
Lorsqu’un système transmet de l’énergie à un autre, cela ne signifie pas qu’il se vide complètement de l’énergie qu’il transmet.
Lors d’un transfert énergétique, il peut se produire une conversion d’énergie.
La conversion d’énergie
La conversion d’énergie
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »
Cette phrase de Lavoisier, s’applique aussi à l’énergie. En effet, la conversion d’énergie suppose une transformation d’une forme d’énergie en une autre et non une disparition d’énergie pour en faire naître une autre.
Définition
Conversion d’énergie :
La conversion d’énergie est le changement d’une énergie en une autre.
Pour qu’il y ait conversion d’énergie, il faut un convertisseur d’énergie.
Définition
Convertisseur d’énergie :
C’est un dispositif qui permet la transformation d’une énergie en une autre.
Les convertisseurs peuvent être naturels ou fabriqués par l’être humain.
Exemple
- Il est possible de passer d’une énergie chimique à une énergie électrique. La pile, qui est un convertisseur, permet la conversion d’énergie chimique en énergie électrique. Autrement dit, ce sont les réactions chimiques dans la pile qui produisent l’électricité.
- Les panneaux solaires sont des convertisseurs qui permettent la transformation d’énergie lumineuse en énergie électrique.
- Une plante est un convertisseur naturel. Lors de la photosynthèse, l’énergie lumineuse provenant du soleil se transforme en énergie chimique.
Conclusion :
Lorsqu’on étudie les énergies on doit au préalable définir le ou les systèmes qui sont en jeu. Une fois le cadre défini, on peut évaluer si une énergie est transférée d’un système à un autre, ou si elle ne l’est pas.
Une énergie peut également se convertir, elle prend alors une autre forme. La conversion d’énergie est souvent utilisée dans notre vie de tous les jours. Nombreux sont les convertisseurs d’énergie qui ont été créés par l’être humain pour vivre confortablement : les centrales électriques et les panneaux solaires nous permettent par exemple d’avoir de l’électricité. Ces convertisseurs fournissent une production optimale de certaines formes d’énergie nécessaires à nos conditions de vie.