Les différentes formes d'énergie
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On distingue plusieurs sources d’énergie :
• Les énergies fossiles, ou énergies non renouvelables. Cela correspond à l’énergie libérée par la combustion du charbon, du pétrole, du gaz naturel.
• L’énergie nucléaire utilisée dans les centrales ne correspond pas à une combustion, mais à une réaction nucléaire utilisant de l’Uranium.
• Les énergies renouvelables permettent la production d’énergie à partir de ressources considérées comme inépuisables : l’énergie solaire, éolienne, hydraulique, géothermique, marémotrice …
Souvent, ces sources d’énergie génèrent de l’énergie électrique, qui est alors distribuée et utilisée par les consommateurs (maisons, bureaux, usines …).
Nous voyons ainsi qu’il existe diverses formes d’énergie qui se manifestent dans la vie de tous les jours. Cependant, ce ne sont pas des énergies fondamentales, dans le sens où le scientifique peut opérer une classification plus fine et plus utilitaire de ces formes d’énergie. C’est ce que nous allons voir ci-après, après avoir définit la notion d’énergie.
• En physique de l’atome, l’électronvolt (eV) :
• En physique nucléaire, le mégaélectronvolt (MeV) :
• En nutrition, la calorie (cal) :
• En électricité, le kilowattheure (kWh) :
• Dans l’industrie, la tonne équivalent pétrole (tep) :
• Pour les armes nucléaires, la mégatonne (Mt) :
est une forme d’énergie qui se manifeste
sous la forme d’une vitesse acquise par un
corps. Elle s’écrit comme 
,
où m est la masse du corps et v sa
vitesse. L’énergie éolienne
correspond à de l’énergie
cinétique, qui met en mouvement les pales des
éoliennes.• L’énergie potentielle de pesanteur
: pour un corps de masse m plongé dans un
champ de pesanteur uniforme d’intensité
g, on a 
,
où z est l’altitude du corps par
rapport à une altitude de référence.
L’énergie hydraulique est une
manifestation de l’énergie potentielle de
l’eau, dans un barrage par exemple. Elle peut
mettre en mouvement des turbines.• L’énergie potentielle élastique
: c’est l’énergie acquise par un
ressort sous l’effet d’une déformation
x : 
,
où k est nommée constante de raideur
du ressort et s’exprime en N/m. Un arc
possède une énergie potentielle
élastique, qu’il communique à une
flèche qui acquiert de l’énergie
cinétique.
.
.
Lors de certaines réactions
nucléaires, la masse des particules produites
est inférieure à celle des particules avant
réaction, ce qui libère de
l’énergie. L’énergie solaire
et l’énergie nucléaire
générée dans les centrales viennent
d’une variation d’énergie de
masse.En chimie, la variation de masse est largement négligeable, ce qui fait qu’à l’échelle macroscopique, l’énergie de masse n’est pas prise en compte en dehors des réactions nucléaires, car considérée comme constante.
, où 
est sa fréquence (en
Hertz) et 
la constante de Planck. Les
photons de fréquences hors du domaine du visible
emportent aussi de l’énergie, qui se
manifeste sous forme de rayonnement thermique (loi
de Wien) ou de rayonnements ionisants (rayons
Gamma ou rayons X). L’énergie solaire qui nous parvient sur Terre est constituée d’énergie lumineuse visible et de rayonnement thermique. La combustion, en plus de produire de la chaleur, est également génératrice d’énergie lumineuse (feu).
Toute conversion d’énergie s’accompagne plus ou moins d’une émission de chaleur. En mécanique, les frottements dissipent de la chaleur. Idem avec une résistance en électricité. Cette énergie est « perdue » pour le système, il ne pourra en général plus l’exploiter.
Il existe plusieurs unités d’énergie, selon l’ordre de grandeur manipulé. Cependant, l’unité du Système International pour exprimer une énergie est le Joule. Toutes les unités d’énergies peuvent être converties en Joule.
L’énergie se manifeste sous des formes très diverses : thermique, électrique, potentielle … La matière (énergie de masse) ou son assemblage (énergie chimique) sont une sorte d’énergie « stockée », qui peut être libérée sous forme d’énergie cinétique, thermique, lumineuse/rayonnante …
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