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E1- L'énergie

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1. Unités

Joule

1 J = 1 W.s

(un watt pendant une seconde)

électron-volt

1 eV = 1,6.10-19 J

erg

1 erg = 10-7 J

calorie

1 cal = 4,18 J

British Thermal Unit

1 BTU = 1055 J

kilowatt-heure

1 kWh = 3,6.106 J

(mille watts pendant une heure)

thermie

1 th = 4,18.106 J

1 th =1,16 kWh

tonne équivalent charbon

1 tec = 29.109 J

tonne équivalent pétrole

1 tep = 42.109 J

1 tep = 11660 kWh

kilotonne de TNT

1 kt = 4,18.1012 J

2. Coût

Oil, Gas, Electricity (US) : Bloomberg

Oil (US)

Electricité (EU) : Epex

Gaz, Electricité (EU) : Powernext

3. Définitions

Cinq formes d'énergie :

Chimique

Thermodynamique
- chaleur
- pression

Mécanique
- potentielle
- cinétique

Electromagnétique
- électricité
- rayonnement (électrique et magnétique)

Nucléaire
- fission
- fusion

Trois niveaux induxtriels :

Ressources primaires
- épuisables (énergies fossiles) : pétrole, gaz, charbon, uranium
- renouvelables : hydrolique, solaire, éolien, géothermique, ...

Vecteurs d'énergie (transport de l'énergie)
- électricité
- hydrogène
- vapeur

Utilisations finales
- électromagnétique (éclairage, liaisons radio,...)
- thermique (chauffage et climatisation,...)
- mécanique (transports, machines,...)
- chimique (engrais, biomasse,...)

 Quatre mesures d'utilité :

Rendement (Physique)
R = Energie utile / Energie absorbée (ou Puissance utile / Puissance absorbée) (R < 1)
Exemple : rendement d'un moteur

Efficacité énergétique (Thermodynamique)
E = Energie utile / Energie nécessaire au fonctionnement du système (E < ou > 1)
Exemple : Pompe à Chaleur (PAC) : coefficient de performance (COP) = quantité de chaleur produite / énergie électrique utilisée pour le fonctionnement de la PAC
Remarque : E = R dans le cas d'un moteur

Efficience énergétique (Economie)
Mesure de l'énergie consommée par rapport au service rendu (souvent nommée abusivement efficacité énergétique)
Exemple : ampoules à incandescence : E = 1 (12 à 15 lm/W) ; ampoules à fluorescence : E Å 6 (70 lm/W)

Intensité énergétique (Economie)
Energie consommée / PIB 

4. Transformations de l'énergie

de :

vers :

énergie chimique

énergie thermique

énergie mécanique

énergie électrique

énergie de rayonnement

énergie nucléaire

énergie chimique

pyrolyse

électrolyse
accumulateur
photochimie
(chlorophyle...)

énergie thermique
combustion
(chauffage...)

frottements
effet Joule
capteur solaire (thermique)
réacteur nucléaire

énergie mécanique
muscle
moteur thermique,
turbine

moteur électrique

énergie électrique
pile
accumulateur
effet pelletier
dynamo
alternateur

cellule photovoltaïque

énergie de rayonnement
luminescence
phosphorescence
incandescence

fluorescence

réacteur nucléaire