Science et technologie s1089

Les transferts et les transformations d'énergie

L'énergie ne reste pas constamment au même endroit et sous la même forme. Elle peut se déplacer d'un endroit à l'autre; elle peut aussi passer d'une forme à une autre. Ainsi, il n'y a jamais destruction ou création d'énergie. C'est la loi de la conservation de l'énergie. On assiste plutôt à deux phénomènes :

Les transferts d'énergie

Un transfert d'énergie est le déplacement de l'énergie d'un endroit à un autre sans modification de la forme d'énergie concernée.

Lors d'un transfert d'énergie, la forme d'énergie reste la même tout au long de la transmission de l'énergie d'un endroit à un autre ; la forme d'énergie initiale est la même que la forme d'énergie finale. Par exemple, l'énergie mécanique déployée lors du mouvement de nos jambes peut être transmise au pédalier d'une bicyclette. Le pédalier, alors en mouvement, transmet cette énergie mécanique aux roues, ce qui permet alors à la bicyclette d'avancer. Bien que l'énergie se déplace de notre corps vers le système mécanique de la bicyclette, elle reste tout de même sous forme mécanique. On peut aussi assister à un transfert d'énergie lorsque de l'énergie thermique se déplace d'un endroit à température élevée vers un endroit où la température est plus basse.

s1089i1.jpg
Le pédalier sert à transmettre l'énergie mécanique du cycliste à la bicyclette.
(source)

s1089i2.jpg
L'énergie thermique produite par un feu de camp se transmet dans l'air qui l'entoure et se transmet même à notre corps pour nous réchauffer.
(source)

Les transformations d'énergie

Une transformation d'énergie est le passage de l'énergie d'une forme à une autre.

L’énergie a comme propriété de se transformer facilement d’une forme à une autre. Les exemples suivants illustrent bien ce phénomène.

Source d’énergie Transformée par Transformée en
Énergie électrique

s1089i3.jpg
Une ampoule (Source)

Énergie rayonnante
(aussi nommée énergie lumineuse)
Énergie chimique
 

s1089i4.jpg
Une pile (Source)

Énergie électrique
Énergie solaire (ou énergie lumineuse)

s1089i5.jpg
Une plante par la photosynthèse
(Source)

Énergie chimique
(production de sucre)
Énergie chimique
(contenue dans la nourriture
et dégagée par la respiration cellulaire)

s1089i6.jpg
Un être humain (Source)

Énergie mécanique
(mouvement du corps)
 
Énergie thermique
Énergie chimique
(dégagée par la
combustion du bois)

s1089i7.jpg
Le feu (Source)

Énergie lumineuse
(ou énergie rayonnante)

Énergie thermique
Énergie nucléaire
(contenue dans le noyau des atomes d'uranium)

s1089i8.jpg
Une centrale nucléaire (Source)

Énergie électrique
Énergie chimique
(combustion de l'essence)

s1089i9.jpg
Un moteur (Source)

Énergie mécanique
(mouvement de la voiture)
Énergie électrique
(piles électriques)

s1089i10.jpg
Émetteur-récepteur radio (Source)

Énergie mécanique
(son)
 
Énergie rayonnante
(ondes radios)

L'humain, pour satisfaire ses besoins, a conçu des objets techniques et des systèmes technologiques qui convertissent une forme d'énergie en une autre qui convient davantage à l'utilisation souhaitée. Pour faire fonctionner ces objets et ces systèmes, il faut de l'énergie. Plusieurs sources d'énergie primaire sont disponibles pour assurer leur fonctionnement : éolienne, solaire, hydraulique, fossile, nucléaire, chimique, thermique, mécanique et lumineuse.


Diverses fiches de la section Univers matériel peuvent compléter l'information retrouvée dans cette fiche.
• L'énergie
• Les formes d'énergie
On retrouve plusieurs sources d'énergie dans l'environnement. Certaines notions expliquées dans la section Terre et Espace de la bibliothèque virtuelle peuvent te fournir des informations supplémentaires sur le thème de l'énergie:
• Les manifestations naturelles de l'énergie 
• Les ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables
• Les moyens technologiques pour produire de l'électricité 
• Les impacts de l'exploitation des ressources énergétiques


Les sources d'énergie primaires doivent généralement être transformées en une forme d'énergie utile avant de pouvoir servir d'intrant permettant le fonctionnement des objets techniques. À l'aide de divers systèmes, on transforme généralement les énergies naturelles en une forme qui sera plus facile à utiliser. 


Fonctionnement d'un chauffe-eau solaire
L'eau froide (G-) entre par le tuyau d'arrivée (A) dans un réservoir isolé (B) servant de chauffe-eau. Elle circule dans le système et traverse des panneaux solaires (C) qui absorbent les radiations solaires (D). L'énergie solaire est absorbée par l'eau, ce qui la réchauffe. L'eau, maintenant chaude, retourne dans le réservoir où la chaleur est distribuée dans le reste de la masse d'eau par un mouvement de convection. De l'eau chaude (F+) demeure tout de même dans le haut du réservoir étant donné sa masse volumique plus faible et devient disponible pour les activités humaines (E). 

ÉNERGIE SOLAIRE transformée en ÉNERGIE THERMIQUE

Source

 

Toutes les formes d'énergie peuvent être transformées en énergie électrique qui contribue beaucoup, à son tour, à fournir d'autres formes d'énergie.

 

- Une ampoule fonctionnant à l'électricité produit de l'énergie lumineuse.
- Une perceuse à fil transforme l'électricité en énergie mécanique.
- Un système de chauffage électrique produit de l'énergie thermique. 

Les vidéos
Les exercices
Les références