Physique-chimie et mathématiques (STI2D · STL) · Première · Physique-chimie — Énergie
L’énergie et ses enjeux
L’énergie se convertit, jamais ne se perd.
En bref
L’énergie ne se crée pas et ne disparaît pas : elle se convertit d’une forme à une autre.
L’énergie ne se crée pas et ne disparaît pas : elle se convertit d’une forme à une autre. Mais à chaque conversion, une partie devient inutilisable.
Les formes d’énergie
| La forme | Exemple |
|---|---|
| Cinétique | Voiture en mouvement |
| Potentielle de pesanteur | Eau d’un barrage en hauteur |
| Électrique | Courant dans un circuit |
| Chimique | Carburant, batterie, aliments |
| Thermique (interne) | Eau chaude |
| Rayonnante (lumineuse) | Lumière du Soleil |
| Nucléaire | Noyaux d’uranium |
Énergie et puissance
E = P × Δt
E en joules (J), P en watts (W), Δt en secondes (s). Dans la vie courante : E en kilowattheures (kWh), P en kW, Δt en heures.
1 kWh = 3,6 × 10⁶ J
La puissance mesure la rapidité du transfert d’énergie.
Chaîne énergétique et rendement
Une chaîne énergétique représente les réservoirs et convertisseurs par des cases et les transferts par des flèches.
Énergie électriqueMoteurÉnergie mécanique (utile) + Énergie thermique (pertes)
Conservation : E reçue = E utile + E perdue
Rendement : η = E utile / E reçue = P utile / P reçue
Le rendement est inférieur à 1 (on le donne souvent en %).
Exemple travaillé
Un moteur de perceuse reçoit 600 W et fournit 450 W mécaniques.
- η = 450 / 600 = 0,75, soit 75 %.
- Pertes : 600 − 450 = 150 W, dissipés en chaleur.
- Utilisé 10 min : énergie reçue = 600 × 600 s = 360 kJ, soit 0,1 kWh.
Stocker l’énergie
| Le stockage | Forme |
|---|---|
| Batterie | Chimique |
| Barrage, STEP | Potentielle de pesanteur |
| Ballon d’eau chaude | Thermique |
| Volant d’inertie | Cinétique |
| Condensateur | Électrique |
Les ressources
| Non renouvelables | Renouvelables |
|---|---|
| Pétrole, gaz, charbon (fossiles), uranium | Solaire, éolien, hydraulique, biomasse, géothermie |
| Stock limité, émissions de CO2 pour les fossiles | Flux inépuisable à notre échelle, souvent intermittent |
Les enjeux énergétiques sont à la fois des enjeux de ressources (épuisement) et de climat (gaz à effet de serre).
Estimer une autonomie
Une batterie stocke 360 Wh ; un appareil consomme 45 W. Autonomie : 360 / 45 = 8 h.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Combien de joules vaut 1 kWh ?
2.Que mesure la puissance ?
3.Un moteur reçoit 600 W et fournit 450 W. Son rendement vaut…
4.Dans cet exemple, quelle puissance est perdue ?
5.Quelle énergie reçoit un appareil de 600 W pendant 10 min ?
6.Le rendement d’un convertisseur réel peut dépasser 1.
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
Tout « Énergie et enjeux » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
