1- Une définition de l’énergie
L’énergie est la monnaie du physicien : dans la vie courante tous les échanges se comptent en euros, dans le monde de la physique tous les échanges se comptent en joules.
L’énergie se présente à nous sous différentes formes : énergie cinétique, énergie potentielle, énergie lumineuse …
La monnaie est stockée dans des banques, l’énergie est stockée dans les formes d’énergie.
Pour calculer l’énergie d’un système, il faut prendre en compte toutes les formes d’énergie mises en jeu :
L’énergie E d’un système est : E = EC + EP + Sautres énergies.
Définition : la somme des autres énergies est notée U.
Sautres énergies = U
U est l’énergie interne du système.
Finalement,
E = EC + EP + U |
L’énergie interne U est liée aux transformations microscopiques qui se déroulent à l’intérieur du système (changements de température, changements d’état, réactions chimiques, phénomènes électriques…). Comme toutes les énergies, elle s’exprime en joules (J).
La température T d’un corps est un ‘indicateur’ de son énergie interne :
Si T augmente alors U augmente.
2- L’énergie se transforme
L’énergie passe continuellement d’une forme à l’autre. Pour se transformer elle dispose de deux voies : le travail W et la chaleur Q.
Il existe deux modes de transferts de l’énergie : le travail W et la chaleur Q.
Unité : W et Q sont en joules (J).
Les modes de transfert de l’énergie sont les convoyeurs de fonds : ils permettent à l’argent de circuler en toute sécurité d’une banque à l’autre.
Le travail W réalise toutes sortes de transformations d’énergie mais la chaleur Q ne peut transformer de l’énergie qu’en énergie interne U.
L’énergie d’un système ne peut varier que par échanges de travail ou de chaleur avec l’extérieur.
Si lors d’une transformation un système ne reçoit de l’extérieur ni chaleur ni travail alors son énergie ne varie pas.
Lorsque les convoyeurs de fonds sont en grève, l’argent ne circule pas : il reste dans les banques.
1- Les échanges de chaleur (ou transferts thermiques)
Le travail W se manifeste lorsqu’une force exerce un effet sur la forme d’un corps ou sur son mouvement (déformation, accélération, freinage …).
La chaleur Q se manifeste lorsqu’il existe une différence de température entre deux corps.
Expérimentalement, on constate que lorsqu’un corps chaud est mis en contact avec un corps froid, le corps chaud se refroidit alors que le corps froid se réchauffe.
Donc,
La chaleur se déplace du corps chaud vers le corps froid.
La chaleur se propage selon trois mécanismes : la conduction ( prédomine dans les solides), la convection (prédomine dans les liquides et les gaz) et le rayonnement ( dans le vide, c’est le seul mécanisme qui fonctionne).
1- L’énergie se conserve
La somme des énergies que reçoit un système à un instant donné est égale à la somme des énergies qu’il restitue au même instant.
Il faut rembourser tout l’argent qu’une banque vous a prêté.
Ce principe important est au centre de la physique (et de la chimie) : il permet de retrouver de nombreuses lois et toutes les lois connues s’y conforment.
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire