Energie et rendement - 3e
Classe:
Troisième
I. Définition de l'énergie
Un système possède de l'énergie quand il peut produire un travail.
N.B.
L'énergie d'un système se mesure par le travail qu'il peut fournir.
II. Unités d'énergie
L'unité internationale d'énergie est le joule .
Remarques :
Certaines formes d'énergies sont quelquefois exprimées en des unités pratiques :
Le kilowattheure pour l'énergie électrique.
La calorie pour l'énergie calorifique (elle est en voie de disparition).
III. Les formes d'énergies
III.1 L'énergie mécanique.
III.1.1 L'énergie cinétique.
L'énergie cinétique est celle que le corps acquiert dans le mouvement.
Cette énergie est fonction de la vitesse et de la masse du corps.
III.1.2 L'énergie potentielle.
L'énergie potentielle d'un système est celle qu'il possède à cause d'une contrainte.
On distingue :
L'énergie potentielle de pesanteur.
L'énergie potentielle de pesanteur est celle que possède un objet suspendu.
Laissé à lui même cet objet effectue un travail par son poids.
Elle est fonction de la hauteur.
L'énergie potentielle élastique.
L'énergie potentielle élastique est l'énergie emmagasinée par un corps élastique contraint.
Cette contrainte peut être une compression ou un étirement.
Conclusion :
L'énergie mécanique.
L'énergie mécanique d'un système est l'ensemble de son énergie cinétique et de son énergie potentielle .
III.2 L'énergie calorifique
L'énergie calorifique ou thermique est la chaleur que possède un système.
Elle peut être entièrement ou partiellement transformée en chaleur.
III.3 L'énergie électrique
III.3.1 Aspect général.
L'énergie électrique d'un appareil est égale au produit de sa puissance électrique par la durée de son fonctionnement.
La puissance d'un appareil électrique est donnée par :
L'égalité peut s'écrire
III.3.2 L'effet - Joule
a) - Définition .
On appelle effet-Joule, le dégagement de chaleur qui accompagne toujours le passage du courant électrique dans un conducteur.
b) - Loi de Joule.
L'énergie électrique s'écrit
Pour le conducteur ohmique parcouru par un courant électrique (d'après la loi d'ohm)
L'énergie calorifique, que le conducteur peut alors dégager, s'écrit :
Énoncé de la loi de joule :
La quantité de chaleur dégagée dans un conducteur par le passage d'un courant électrique est :
proportionnelle au temps de passage du courant.
proportionnelle au carré de l'intensité du courant.
variable avec la résistance du conducteur.
c) - Applications de l'effet - Joule
L'effet - Joule a plusieurs applications pratiques dont la lampe à incandescence, le radiateur, le fusible, le thermoplongeur, le réchaud électrique...
III.4 L'énergie lumineuse.
L'énergie lumineuse est celle que transporte un faisceau de lumière.
III.5 L'énergie chimique.
Un système possède de l'énergie chimique lorsqu'il peut fournir un travail à partir d'une réaction chimique.
Exemples :
Le moteur à explosion, la cartouche de dynamite, le mélange tonnant.
IV. Transformations d'énergies
IV.1 Principe de la conservation de l'énergie.
L'énergie ne peut ni se perdre ni se créer ; elle se transforme :
Toute énergie qui apparaît sous une forme est le résultat de la transformation d'une énergie équivalente sous une autre forme.
IV.2 Exemples de transformations.
IV.2.1 Énergie mécanique Énergie électrique
La rotation (énergie cinétique) d'une génératrice de vélo fournit du courant (énergie électrique)
Branché sur le secteur (énergie électrique) le ventilateur tourne (énergie cinétique).
IV.2.2 Énergie calorifique Énergie mécanique.
Le fonctionnement de la machine à vapeurs (énergie calorique) a permit à d'anciens bateaux, trains... de se déplacer (énergie mécanique)
Le frottement d'un brin d'allumette (énergie cinétique) enflamme ce dernier (énergie calorifique)
V. Rendement.
V.1 Fonctionnement d'une machine
Une machine, pour fonctionner, transforme une énergie d'entrée ou énergie reçue en une autre forme d'énergie appelée énergie de sortie ou énergie utile
L'usure inévitable de la machine rend toujours l'énergie de sortie inférieure à l'énergie d'entrée.
V.2 Le rendement d'une machine.
On appelle rendement d'une machine le rapport de l'énergie de sortie sur l'énergie d'entrée
Le rendement est un nombre abstrait (sans unité)
N.B.
Le rendement d'une machine est toujours inférieur à l'unité à cause de l'énergie consommée par l'usure qui peut être :
les frottements des pièces mobiles, les échauffements dus aux frottements...
Remarque :
L'énergie étant proportionnelle à la puissance, le rendement d'une machine est aussi égale au rapport de la puissance de sortie sur la puissance d'entrée
Source:
irempt.ucad.sn
Commentaires
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jeu, 05/16/2019 - 07:09
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DIAO (non vérifié)
lun, 06/17/2019 - 14:43
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ou smane (non vérifié)
mar, 07/09/2024 - 10:33
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comment calculer l energie thermique svp
ou smane (non vérifié)
mar, 07/09/2024 - 10:36
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