L'énergie

As-tu déjà manqué d'énergie? Panne d'essence, plus de batterie? Impossible d'avancer? L'énergie, parfois tu ne la remarques que lorsque tu en manques. Mais qu'est-ce que c'est vraiment, l'énergie?

L'énergie peut être un réservoir rempli d'essence, ou un corps bien alimenté après un déjeuner copieux, ou être au sommet d'une colline. Attends. Être juste dans un endroit, comment ça peut-il être de l'énergie? Eh bien, d'où viendrait la vitesse lorsque tu descends la colline? Le mouvement vers le bas de la colline est aussi une forme d'énergie - assez d'énergie pour te faire monter sur la colline suivante. As-tu remarqué ce qui s'est passé là ?

L'énergie sous la forme d'être au sommet d'une colline a été convertie en énergie sous forme de mouvement, puis de nouveau d'être au sommet d'une colline. D'accord, l'énergie peut être différentes choses. Cela peut être du carburant dans un réservoir ou de la nourriture dans l'estomac. Ce sont deux exemples d'énergie chimique, et elle peut se tenir au sommet d'une montagne avec un potentiel de descente - l'énergie potentielle. Ça peut être en descente. C'est un exemple d'énergie cinétique.

Il existe encore plus de formes d'énergie. La chaleur, par exemple. L'énergie nucléaire qu'on obtient des centrales nucléaires. La lumière est aussi une forme d'énergie - l'énergie radiante - et le son. Les ondes sonores sont également une forme d'énergie.

L'énergie a une propriété remarquable. L'énergie ne peut pas être détruite et elle ne peut pas être créée. L'énergie ne peut être convertie que d'une forme à une autre. Lorsque Philippe a poussé son scooter sur la première colline, l'énergie chimique dans les muscles de Philippe a été convertie en mouvement, ou énergie cinétique. Et, lorsque Philippe a atteint le sommet de la colline, il a dû convertir l'énergie cinétique en énergie potentielle.

Et quand il a descendu la colline, l'énergie potentielle a été reconvertie en énergie cinétique - l'énergie se convertissant en de nouvelles formes dans une chaîne. Peut-être as-tu remarqué qu'il n'était pas aussi haut sur la deuxième colline que de là où il était parti sur la première colline. Une partie de l'énergie s'est échappée sous forme de friction sur le chemin, qui est devenue de la chaleur - de la chaleur perdue. Tu trouveras ce genre de chaînes de conversion d'énergie tout autour de toi. Dans une centrale nucléaire, l'énergie nucléaire est convertie en énergie électrique et en chaleur perdue.

L'énergie électrique passe des fils à une ampoule, où elle est convertie en énergie radiante et en beaucoup de chaleur perdue. Ailleurs, le vent souffle sur une turbine. L'énergie cinétique du vent est collectée sous forme d'énergie cinétique rotative et de la chaleur résiduelle du frottement dans la turbine. Le mouvement de rotation est converti en électricité dans le générateur et en un peu de chaleur perdue. L'électricité charge une batterie et se transforme en énergie chimique et en chaleur perdue.

La batterie alimente en énergie électrique un moteur et une partie de l'énergie perdue. Le moteur convertit l'énergie électrique en mouvement, et un peu de chaleur bien sûr, et ainsi de suite. Chaque pièce du puzzle est un processus qui convertit l'énergie. Il y a un début avec une certaine forme d'énergie, puis quelque chose se produit et il y a une sortie avec une certaine forme d'énergie, et une partie est gaspillée en cours de route. Si on mesure la quantité d'énergie d'entrée dans un processus comme celui-ci et la comparons à l'énergie de sortie, on obtient une mesure de l'efficacité de ce processus particulier.

Cette procédure est appelée efficacité. Plus il y a d'énergie répandue dans le processus, plus l'efficacité est faible. On peut mesurer l'efficacité d'un processus individuel ou d'une chaîne entière de processus comme celui-ci. Certaines des méthodes utilisées pour produire de l'électricité sont très efficaces. Une centrale hydraulique, par exemple, convertit plus de 90% de l'énergie cinétique de l'eau en électricité.

Une centrale à charbon, en revanche, atteint rarement plus d'un tiers. La raison de cette différence est que la chaleur est une forme d'énergie très désordonnée. Les particules filent et vibrent au hasard dans toutes les directions. L'énergie électrique, par contre, et l'eau derrière un mur de barrage sont des formes d'énergie plus ordonnées. Les électrons des molécules d'eau se déplacent dans la même direction au même moment, et il est toujours plus facile de passer d'un ordre à un autre plutôt que d'un désordre à un autre.

Deux choses importantes: l'énergie ne peut pas être détruite ou créée, seulement convertie. Et il est plus facile de passer d'une forme d'énergie bien ordonnée à une forme désordonnée, plutôt que l'inverse.