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Conservation et pertes d'énergie

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Introduction :

Ce cours portera sur le thème des énergies, et plus précisément sur les contraintes que représentent la perte ou la conservation de celles-ci.
Nous allons d’abord voir ce qu’est la conservation énergétique afin d’étudier dans un deuxième temps ce que signifie une « perte d’énergie ».
Dans la dernière partie de ce cours, nous aborderons la conservation de l’énergie, qui est un défi technique autant qu’économique.

Conservation de l’énergie

Dans un système isolé tel que l’Univers, des transferts d’énergie se produisent, mais l’énergie totale du système est conservée. C’est la loi de conservation de l’énergie.

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Rappel

Lorsqu’il y a un échange d’énergie entre deux systèmes, on parle de transfert d’énergie.

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Définition

Conservation de l’énergie :

La conservation de l’énergie d’un système signifie que l’énergie totale du système garde la même valeur.

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Définition

Énergie totale :

L’énergie totale d’un système équivaut à l’ensemble de l’énergie potentielle et l’énergie cinétique.

Dans un système isolé l’énergie totale se conserve alors que dans un système fermé ou ouvert, l’énergie totale peut varier.

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Exemple

L’Univers, qui est un système isolé, conserve son énergie totale, même si de nombreux transferts d’énergie ont lieu.
Lorsqu’une voiture freine, son énergie cinétique se transforme en énergie thermique au niveau des freins. Son énergie cinétique diminue, par conséquent son énergie totale n’a plus la même valeur qu’à l’état initial.

Ce dernier exemple, nous permet d’aborder la notion de perte d’énergie.

Pertes d’énergie et enjeux écologiques

La perte d’énergie

La perte d’énergie n’est pas contradictoire avec la loi de conservation de l’énergie. En effet, si on parle de perte d’énergie il s’agit en fait d’une dissipation d’une énergie en une autre forme, non exploitable.

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Exemple

Prenons le cas d’une maison que l’on souhaite chauffer. De l’énergie est transformée pour produire de l’énergie thermique. Si la maison est mal isolée, une partie de cette énergie thermique peut se dissiper à l’extérieur. Elle ne profite donc pas aux habitants de la maison. Pour que cette énergie soit exploitée, il est conseillé d’isoler la maison avec des matériaux spécifiques pour empêcher toute perte de chaleur.

Le rôle de l’isolation d’une maison

Les enjeux écologiques liés à la perte de l’énergie

Limiter la perte d’énergie c’est aussi limiter une diffusion importante de gaz à effet de serre qui polluent la planète.

On limite l’impact écologique par différents moyens :

  • par l’isolation des bâtiments ;
  • en limitant notre consommation d’énergie ;
  • en fabriquant de nouvelles technologies qui utilisent des sources d’énergies renouvelables car elles sont beaucoup moins polluantes que les énergies fossiles.
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Définition

Source d’énergie renouvelable :

Une source d’énergie est dite renouvelable si elle ne s’épuise pas à l’échelle humaine. Le Soleil est une source d’énergie renouvelable.

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Définition

Source d’énergie fossile :

Une source d’énergie fossile est une ressource qui met plus de temps qu’une vie humaine à se créer naturellement. Le pétrole est une source d’énergie fossile.

Conclusion :

La loi de conservation de l’énergie nous permet de confirmer que l’énergie ne se perd pas. En effet, lorsqu’on dit qu’un système perd de l’énergie, cela signifie qu’il y a eu transfert d’énergie d’un système à un autre, ou que l’énergie s’est transformée.
D’un point de vue écologique, la perte d’énergie d’un système donné, comme une maison, peut entraîner une forte consommation d’énergie. C’est pourquoi l’Homme apprend à maîtriser les transferts et les transformations d’énergie pour éviter tout gaspillage.