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L'énergie
Fiche | Sciences et technologies
Secondaire
1-4
L’énergie est la capacité de provoquer un changement.
Les changements provoqués par l’énergie peuvent être le changement d’état d’une substance, l’émission de lumière, l’émission de chaleur ou le mouvement d’un objet.
Le feu de camp émet de la lumière et de la chaleur. Cette chaleur permet le changement d’état de l’eau dans la bouilloire. Ces changements sont provoqués par l’énergie.
Des changements provoqués par l’énergie
Ancapital, Shutterstock.com
L’énergie s’exprime en joule |(\text{J})| où |1\ \text{J}| correspond à l’énergie nécessaire pour déplacer un objet ayant un poids de |1| newton |(\text{N})| sur une distance de |1| mètre |(\text{m}).|
L’énergie peut aussi être exprimée en calorie |(\text{cal})| où |1\ \text{cal}| correspond à l’énergie nécessaire pour faire augmenter la température de |1\ °\text{C}| de |1\ \text{g}| d’eau.
De plus, |1\ \text{cal}| équivaut à |4{,}184\ \text{J}.|
L’énergie au 1er cycle (1re et 2e secondaire)
L’énergie est un concept peu tangible, mais on peut en voir la présence par ses effets.
Lorsque le vent souffle, on ne le voit pas. Par contre, on peut observer le mouvement des herbes qui s’agitent.
Le vent est en fait un déplacement de masses d’air. Il s’agit de l’énergie éolienne, une ressource énergétique renouvelable.
Des herbes agitées par l’énergie du vent
TippaPatt, Shutterstock.com
Plusieurs ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables sont présentes dans l’environnement. Celles-ci sont transformées pour répondre aux besoins de la vie moderne.
Une centrale hydroélectrique est un exemple de système technologique qui utilise l’énergie renouvelable du mouvement de l’eau pour produire de l’électricité.
Une centrale hydroélectrique à Shawinigan, Québec
Howard Sandler, Shutterstock.com
L’énergie au 2e cycle (3e et 4e secondaire)
Plusieurs objets du quotidien utilisent de l’énergie pour accomplir leur fonction. L’énergie utilisée est alors transférée ou transformée, mais sa quantité totale est conservée. Toutefois, une partie de l’énergie utilisée par un objet technologique peut être perdue sous forme de chaleur ou de bruit. Cette énergie perdue est appelée énergie dissipée et n’est pas utilisée par l’objet pour remplir sa fonction principale.
Les appareils ont avantage à gaspiller le moins d’énergie possible pour offrir un meilleur rendement énergétique. De plus, l’utilisation d’appareils ayant un bon rendement énergétique tend à limiter leurs impacts sur l’environnement ainsi que leur cout d’utilisation.
De l’énergie électrique est consommée par une sécheuse. Cette énergie est transformée en mouvement (énergie mécanique) et en chaleur (énergie thermique) pour remplir la fonction de sécher les vêtements.
Lors de l’utilisation de la sécheuse, une certaine quantité d’énergie est libérée sous forme de chaleur et de bruit, ce qui n’est pas utile pour sécher les vêtements.
En limitant la quantité d’énergie dissipée, la sécheuse est plus efficace et a un meilleur rendement énergétique.
Un ensemble laveuse-sécheuse
studiovin, Shutterstock.com
L’énergie en STE et SE (4e secondaire)
L’énergie a la capacité de se transformer et de se transférer tout en étant conservée.
Un saut à vélo est un exemple de mouvement impliquant une transformation d’énergie cinétique en énergie potentielle gravitationnelle.
Un saut à vélo
Zivica Kerkez, Shutterstock.com
La préparation d’un café glacé fait intervenir un transfert d’énergie thermique entre le café chaud et la glace.
Un café glacé