L’ énergie est une grandeur physique dont l’unité officielle est le joule (symbole J), que cette énergie corresponde à un travail ou à une quantité de chaleur. Auparavant, la quantité de chaleur s’exprimait en calorie (1 calorie équivaut à 4,18 joules).
Le joule, qui tire son nom du physicien britannique James Prescott Joule, correspond à une faible quantité d’énergie. Il faut, par exemple, dépenser une énergie de 1 joule pour élever une pomme de 100 grammes d’une hauteur de 1 mètre.
La puissance correspond à la quantité d’énergie fournie par unité de temps. Elle s’exprime en watt (du nom de l’ingénieur écossais James Watt, qui a largement contribué au développement de la machine à vapeur). Le watt équivaut à la production d’un travail de 1 joule en 1 seconde. Ainsi, si vous élevez cette pomme en 1 seconde, vous développez une puissance de 1 watt (W) et, en 2 secondes, une puissance de 0,5 watt.
Pour désigner des quantités d’énergie plus importantes, on utilise les multiples du joule[...]
L’énergie contenue dans un combustible
Les combustibles ont un pouvoir calorifique. Il correspond à la quantité de chaleur dégagée (exprimée en kJ) par la combustion, en présence d’oxygène (généralement apporté par l’air), de 1 kilogramme de combustible. Le combustible délivrant, par combustion, la quantité d’énergie calorifique la plus élevée est l’ hydrogène, avec un pouvoir calorifique de 140 mégajoules (MJ) par kilogramme. Il n’y a donc rien d’étonnant à ce que ce soit le combustible utilisé (sous sa forme liquide) pour la propulsion des fusées. L’ essence et le gazole sont des hydrocarbures, c’est-à-dire des composés organiques constitués d’atomes d’hydrogène et de carbone. Appelés également carburants, ils ont un pouvoir calorifique de l’ordre de 45 MJ, tandis que celui du bois est de 15 MJ.
Pour comparer[...]
L’énergie contenue dans un baril de pétrole
Le baril de pétrole brut contient 159 litres de pétrole et produit, après raffinage, environ 60 litres d’essence (et autant de gazole). Avec ces 60 litres, il est possible de parcourir une distance de 1 000 kilomètres à 100 km/h de moyenne. Si l’énergie fournie au moteur peut être évaluée aux 60 litres d’essence, l’énergie finale, c’est-à-dire l’énergie mécanique nécessaire pour effectuer les 1 000 kilomètres, correspond en fait à 15 litres de carburant, soit au quart[...]
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