Nous utilisons beaucoup le mot « énergie » dans nos conversations quotidiennes. Il existe de nombreuses formes d'énergie différentes que nous utilisons chaque jour pour bouger, parler, cuisiner, sauter ou pour allumer la lumière, le chauffage, la musique et la télévision. Dans cette leçon, nous allons découvrir l'énergie et ses différentes formes avec les situations que vous vivez au quotidien.
Commençons.
L'énergie fait bouger les choses. Chaque fois que quelque chose bouge, c'est à cause de l'énergie. Chaque fois que quelque chose se réchauffe, c'est à cause de l'énergie. Chaque fois que quelque chose fait un son, c'est à cause de l'énergie. Nous utilisons l'énergie pour penser, jouer et parler. En fait, chaque fois que nous faisons quoi que ce soit, nous consommons de l'énergie !
Nous utilisons de l'énergie pour chauffer et climatiser nos maisons, nos écoles et nos bureaux. Nous utilisons de l'énergie pour les lumières et les appareils. L'énergie fait bouger nos véhicules, les avions volent, les bateaux naviguent et les machines fonctionnent.
Tous les êtres vivants ont aussi besoin d'énergie. Les plantes utilisent la lumière du soleil pour pousser. Les animaux et les humains mangent les plantes et utilisent l'énergie stockée. La nourriture est le carburant des besoins énergétiques de notre corps.
Avez-vous remarqué après une intense partie de football (ou de tout autre sport), à quel point votre corps est chaud ? C'est parce que votre corps produit de l'énergie thermique.
En termes simples, l'énergie est la capacité de faire un travail. L'énergie se présente sous de nombreuses formes différentes et nous l'utilisons de plusieurs façons. Regardons quelques exemples de notre vie quotidienne :
Qu'est-ce qui a le plus d'énergie - un avion qui vole dans le ciel ou un livre qui tombe d'une table ? L'avion qui vole dans le ciel a plus d'énergie parce qu'il voyage beaucoup plus vite qu'un livre, et aussi parce que l'avion est plus lourd que le livre.
Lorsque le chocolat chaud refroidit, gagne-t-il ou perd-il de l'énergie thermique ? Il perd de l'énergie thermique car le lait libère son énergie thermique (ou chaleur) dans l'environnement et n'absorbe plus l'énergie thermique de la montée en température du poêle.
Comment pensez-vous que les machines à café ou la télévision commencent à fonctionner lorsqu'elles sont branchées sur la prise ? En effet, l'énergie électrique circule dans les lignes électriques et donne ensuite de l'énergie à de nombreuses machines différentes pour fonctionner.
Quel son a le plus d'énergie ? Le klaxon d'un camion ou la fontaine à eau ? Le klaxon a plus d'énergie car plus quelque chose est fort, plus il a d'énergie sonore.
L'énergie possédée par un objet est mesurée en fonction de sa capacité à effectuer un travail. L'unité d'énergie est donc la même que celle du travail, c'est le Joule (J). 1 Joule (J) est l'énergie nécessaire pour effectuer 1 Joule de travail. Un joule fait référence à la quantité d'énergie transmise à un corps en travaillant pour le déplacer sur une distance de 1 m contre une force de 1N. Une plus grande unité d'énergie appelée kilojoule (kJ) est utilisée. 1kJ = 1000J.
Énergie cinétique - Tout objet en mouvement utilise de l'énergie cinétique. Par exemple, piloter un avion dans le ciel, lancer des balles, courir, faire du vélo, etc. sont des exemples d'énergie cinétique. Une voiture en mouvement sur la route a de l'énergie cinétique alors que la voiture garée n'a pas d'énergie cinétique. Cela signifie que l'énergie cinétique n'existe que lorsqu'un corps ou un objet est en mouvement. Lorsqu'un objet est au repos, son énergie cinétique devient nulle. Cela signifie que lorsque Motion = 0, l'énergie cinétique = 0. Elle va de zéro à une valeur positive. Exemple : Un enfant qui se balance sur une balançoire. Peu importe si la balançoire avance ou recule, la valeur de l'énergie cinétique n'est jamais négative.
Énergie potentielle - C'est l'énergie de la position d'un objet. Exemple : lorsqu'un enfant se balançant sur une balançoire atteint le sommet de l'arc, il a un maximum d'énergie potentielle. Lorsqu'elle est plus proche du sol, son énergie potentielle est à son minimum (0). Un autre exemple consiste à lancer une balle en l'air. Au point le plus haut, l'énergie potentielle est la plus grande. Lorsque la balle monte ou descend, elle possède une combinaison d'énergie potentielle et cinétique.
Énergie mécanique - C'est l'énergie qui résulte du mouvement ou de l'emplacement d'un objet. L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. Exemples : Un objet possédant une énergie mécanique possède à la fois une énergie cinétique et potentielle, bien que l'énergie de l'une des formes puisse être égale à zéro. Une voiture en mouvement a de l'énergie cinétique. Si vous déplacez la voiture sur une montagne, elle a de l'énergie cinétique et potentielle. Un livre posé sur une table a une énergie potentielle.
Énergie chimique - L'énergie chimique est l'énergie stockée dans les liaisons des atomes et des molécules. Lorsque cette réaction chimique se produit, cette énergie est libérée. Nous utilisons de l'énergie chimique dans notre voiture sous forme de carburant (essence/diesel) pour conduire. Les batteries, la biomasse, le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont des exemples d'énergie chimique stockée. La nourriture est également un bon exemple d'énergie chimique stockée. C'est l'énergie qui est libérée lors de la digestion.
Énergie électrique - Énergie générée par de minuscules particules chargées appelées électrons. Un éclair est une forme d'énergie électrique. Presque tous nos appareils tels que les ordinateurs portables, les machines à café, les téléphones portables, les aspirateurs et la télévision fonctionnent à l'électricité.
Énergie thermique - Elle est également connue sous le nom d'énergie thermique. L'énergie qui provient d'un incendie est l'énergie thermique. Il reflète la différence de température entre les deux systèmes. Comme nous le savons, la matière est composée de molécules. Lorsque nous élevons la température de la matière, les particules vibrent plus rapidement. L'énergie calorifique est l'énergie qui provient de la température de la matière. Une tasse de café chaud, des cuisinières électriques ou à gaz, un radiateur, etc. sont des exemples d'énergie thermique.
Énergie lumineuse - Ceci est également connu sous le nom d'énergie rayonnante. La Terre tire une grande partie de son énergie de la lumière du Soleil. Les plantes puisent l'énergie lumineuse du soleil et la convertissent en énergie chimique (nourriture) qui les aide à se développer, c'est ce qu'on appelle la photosynthèse.
Énergie sonore – Plus nous crions fort, plus nous utilisons d'énergie sonore. Tout ce que vous entendez est l'énergie sonore. En plus de nos voix, il existe de nombreux autres exemples d'énergie sonore : taper des mains, jouer de la guitare, aboyer des chiens, etc.
Énergie nucléaire - L'énergie nucléaire est stockée dans le noyau des atomes. Cette énergie est libérée lorsque les noyaux sont combinés (fusion) ou séparés (fission). Exemple : La fission nucléaire, la fusion nucléaire et la désintégration nucléaire sont des exemples d'énergie nucléaire. La détonation atomique et la puissance d'une centrale nucléaire sont des exemples spécifiques de ce type d'énergie. Les centrales nucléaires divisent les noyaux des atomes d'uranium pour produire de l'électricité.
Énergie électromagnétique - L'énergie électromagnétique ou l'énergie rayonnante est l'énergie provenant de la lumière ou des ondes électromagnétiques. Exemple : Toute forme de lumière possède une énergie électromagnétique, y compris des parties du spectre que nous ne pouvons pas voir. La radio, les rayons gamma, les rayons X, les micro-ondes et la lumière ultraviolette sont quelques exemples d'énergie électromagnétique.
Énergie gravitationnelle - L'énergie associée à la gravité implique l'attraction entre deux objets en fonction de leur masse. Elle peut servir de base à l'énergie mécanique, comme l'énergie potentielle d'un objet posé sur une étagère ou l'énergie cinétique de la Lune en orbite autour de la Terre. Exemple : L'énergie gravitationnelle maintient l'atmosphère sur la Terre.
Énergie d'ionisation - C'est la forme d'énergie qui lie les électrons au noyau de son atome, ion ou molécule. Exemple : La première énergie d'ionisation d'un atome est l'énergie nécessaire pour éliminer complètement un électron. La seconde énergie d'ionisation est l'énergie nécessaire pour éliminer un second électron et est supérieure à celle requise pour éliminer le premier électron.
La loi de conservation de l'énergie stipule que l'énergie ne peut jamais être créée ou détruite, mais qu'elle ne peut être modifiée que d'une forme à une autre. Un exemple est l'énergie chimique contenue dans les aliments qui est transformée en énergie cinétique lorsque nous nous déplaçons.
La masse est étroitement liée à l'énergie. En raison de l'équivalence entre la masse et l'énergie, tout objet stationnaire avec une masse a une quantité d'énergie équivalente appelée énergie de repos. Une masse au repos fait référence à la masse d'un corps immobile. Une augmentation de l'énergie du corps au-dessus de l'énergie au repos augmentera la masse totale de l'objet. Exemple : le chauffage d'un objet entraîne une augmentation d'énergie qui est mesurable comme une petite augmentation de masse.
ÉNERGIE RENOUVELABLE
L'énergie renouvelable est une énergie produite à partir de sources qui ne s'épuisent pas ou qui peuvent être reconstituées au cours de la vie d'un être humain. Les exemples les plus courants incluent l'éolien, le solaire, la géothermie, la biomasse et l'hydroélectricité.
L'énergie solaire fait référence au type d'énergie du soleil. il peut être converti en énergie électrique, thermique et chimique. Par exemple, des panneaux solaires sont utilisés pour capter l'énergie solaire et la convertir ensuite en énergie électrique. Cette énergie peut être utilisée pour l'éclairage ou le chauffage. L'énergie solaire est également appliquée dans les appareils électriques comme les téléphones portables. Ce type d'énergie est très abondant dans les régions tropicales du monde où il a été utilisé traditionnellement pour sécher des cultures comme le café, le maïs et le riz. Certains des avantages de ce type d'énergie sont qu'il est bon marché, inépuisable, qu'il dispose d'un large éventail de sources et qu'il s'agit d'une source d'énergie propre.
L'énergie éolienne fait référence à l'énergie des vents. Les éoliennes sont utilisées pour convertir l'énergie éolienne en énergie mécanique qui peut être utilisée de différentes manières. Il s'agit notamment de produire de l'électricité, de moudre des céréales et de pomper de l'eau. Pendant des siècles, l'énergie éolienne a été exploitée pour propulser des navires océaniques comme des boutres et des navires. Les zones qui ont des paysages ouverts sont les principales zones potentielles d'énergie éolienne.
L'énergie obtenue à partir de l'eau est appelée hydroélectricité. Il est produit lorsque l'eau est en mouvement. L'eau qui coule à grande vitesse a beaucoup d'énergie cinétique qui peut faire du travail. Par exemple, la force de l'eau peut être utilisée pour faire tourner les broyeurs à céréales. L'énergie est également utilisée pour faire tourner des turbines qui produisent de l'hydroélectricité.
ÉNERGIE NON RENOUVELABLE
En revanche, l'énergie non renouvelable est l'énergie qui provient de sources qui s'épuiseront ou ne seront pas reconstituées au cours de notre vie. La plupart des sources d'énergie non renouvelables sont des combustibles fossiles, tels que le charbon, le gaz et le pétrole.
Le pétrole fait référence aux hydrocarbures liquides et gazeux provenant de matières animales et végétales qui ont été déposés, comprimés et transformés en ces formes dans les roches sédimentaires. Une fois le pétrole raffiné, différents produits sont obtenus. Ces produits comprennent l'essence (essence), le carburant d'aviation, les lubrifiants, le kérosène et le bitume. Ces produits sont utilisés à des fins différentes. Le diesel industriel est appliqué dans les industries des fours et des chaudières, pour générer du carburant pour les véhicules, les navires, les moteurs de locomotive et les machines.
Le charbon est une roche brune ou noire, composée principalement de carbone formé il y a des millions d'années à partir de la compression de matières végétales. L'utilisation du charbon comme source d'énergie a diminué ces dernières années avec la découverte de l'énergie géothermique, de l'hydroélectricité et du pétrole.
Le gaz naturel est un type de gaz qui se forme sous terre et sur les couches supérieures du pétrole brut, mais qui peut également se produire seul. Il est utilisé dans les industries principalement pour le chauffage et à des fins domestiques pour le chauffage, l'éclairage et la cuisine.
