Dossier : Qu'est-ce que l’énergie ?

3 contenus dans ce dossier

Je découvre
Imprimer

Décryptages

L'énergie : les différentes formes d’énergie

Stockée dans les objets, les molécules, les atomes, l’énergie se manifeste de multiples façons. Mais qu’elle soit mécanique, cinétique, énergie thermique des mers, chimique, rayonnante ou encore nucléaire, elle peut toujours se convertir d’une forme à une autre.   

Les panneaux solaires transforment l'énergie rayonnante en électricité © ZAMORA PHILIPPE - TOTAL

L'énergie mécanique

L’énergie mécanique, associée aux objets, est la somme de deux autres énergies : l’énergie cinétiqueL’énergie cinétique est l’énergie d'un corps liée à son mouvement. et l’énergie potentielle :

  • l’énergie cinétique est l’énergie des objets en mouvement ; plus la vitesse d’un objet est grande, plus son énergie cinétique est importante. L’énergie des cours d’eau (énergie hydraulique) et celle du vent (énergie éolienne) sont des énergies cinétiques. Elles peuvent être transformées en énergie mécanique (moulin à eau, moulin à vent, pompe reliée à une éolienne) ou en électricité, si elles entraînent un générateur.
  • l’énergie potentielle est l’énergie stockée dans les objets immobiles. Elle dépend de la position de ces derniers. Comme son nom l’indique, elle existe potentiellement, c’est-à-dire qu’elle ne se manifeste que lorsqu’elle est convertie en énergie cinétique. Par exemple, une balle acquiert, quand on la soulève, une énergie potentielle dite de pesanteur, qui ne devient apparente que lorsqu’on la laisse tomber. 

 

L’énergie thermique

Il s'agit tout simplement de la chaleurAujourd'hui, en thermodynamique statistique, la chaleur désigne un transfert d'agitation thermique des particules composant la matière.... Celle-ci est causée par l’agitation, au sein de la matière, des molécules et des atomesL'atome est le constituant fondamental de la matière, la plus petite unité indivisible d'un élément chimique.... L'énergie thermique représente donc l'énergie cinétique d'un ensemble au repos.

Dans une machine à vapeur, elle est transformée en énergie mécanique ; dans une centrale thermique, elle est convertie en électricité. Le sous-sol renferme de l’énergie thermique (géothermieLe terme géothermie désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques internes au globe terrestre...), qui est utilisée soit pour produire du chauffage, soit pour générer de l’électricité.

Voir le dossier  « Géothermie : la chaleur de la Terre » 

 

L’énergie chimique

L’énergie chimique est l’énergie associée aux liaisons entre les atomes constituant les molécules. Certaines réactions chimiques sont capables de briser ces liaisons, ce qui libère leur énergie (de telles réactions sont dites exothermiques).

Lors de la combustion, qui est l’une de ces réactions, le pétrolePétrole non raffiné., le gaz, le charbon ou encore la biomasseDans le domaine de l'énergie, la biomasse se définit par l'ensemble des matières organiques d'origine végétale ou animale... convertissent leur énergie chimique en chaleur – et souvent en lumière. Dans les piles, les réactions électrochimiques qui ont lieu produisent de l’électricité.

 

L’énergie rayonnante

C’est l’énergie transportée par les rayonnements. L’énergie lumineuse en est une, ainsi que le rayonnement infrarougeRayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde (0,7 à 1 000 µm environ) est comprise entre celle du visible (rouge) et celle des micro-ondes.... Les deux sont émis, par exemple, par le Soleil ou les filaments des ampoules électriques.

L’énergie des rayonnements solaires peut être récupérée et convertie en électricité (énergie photovoltaïqueC'est l'énergie qui découle de l'effet photovoltaïque. ) ou en chaleur solaire récupérée (solaire thermique).

 

L’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire est l’énergie stockée au cœur des atomes, plus précisément dans les liaisons entre les particules (protonsLes protons sont des particules de charge électrique positive. Ils constituent avec les neutrons le noyau de l’atome. et neutronsLes neutrons sont, avec les protons, les particules constituantes du noyau de l’atome. Ils sont électriquement neutres. ) qui constituent leur noyau. En transformant les noyaux atomiques, les réactions nucléaires s’accompagnent d’un dégagement de chaleur.

Dans les centrales nucléaires, on réalise des réactions de fission des noyaux d’uraniumMétal gris, très dense et radioactif, l'uranium est un élément relativement répandu dans l'écorce terrestre et l'eau des océans..., et une partie de la chaleur dégagée est transformée en électricité. 

Dans les étoiles comme le Soleil, l’énergie des atomes est libérée par des réactions de fusion des noyaux d'hydrogèneL'hydrogène est l'atome le plus simple et le plus léger. C'est l'élément de très loin le plus abondant de l’univers. .
 

L’énergie électrique

L'énergie électrique représente de l'énergie transférée d'un système à un autre (ou stockée dans le cas de l'énergie électrostatique) grâce à l'électricité, c'est-à-dire par un mouvement de charges électriques. Elle n'est donc pas une énergie en soi, mais un vecteur d'énergie. Le terme est toutefois communément utilisé par commodité de langage. Les systèmes pouvant fournir ces transferts électriques sont par exemple les alternateurs ou les piles. Les systèmes receveurs de ces transferts sont par exemple les résistances, les lampes ou les moteurs électriques.