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![\"\"](\"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2017\/10\/Formeln_FR-1-1-400x66.gif\")
<\/p>\nDans notre quotidien, nous sommes familiaris\u00e9s avec cette d\u00e9finition m\u00e9canique de la force. Lorsque nous nous asseyons dans une voiture et acc\u00e9l\u00e9rons, cela nous pousse dans notre si\u00e8ge. D\u00e8s que la voiture roule \u00e0 une vitesse constante, nous ne sentons plus cette force, l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration est \u00e9gale \u00e0 z\u00e9ro, donc la force \u00e9galement. Mais si la voiture freine, nous sommes pouss\u00e9s contre la ceinture de s\u00e9curit\u00e9 et ressentons la force de freinage. Il s\u2019agit en fait d\u2019une acc\u00e9l\u00e9ration, mais en sens inverse. En termes physiques, on parle toujours d\u2019acc\u00e9l\u00e9ration lorsque la vitesse varie, c\u2019est-\u00e0-dire augmente ou diminue. En outre, toute chose poss\u00e8de une vitesse d\u00e8s lors qu\u2019elle change de lieu. La distance l entre deux lieux peut \u00eatre mesur\u00e9e en m\u00e8tres (m). Si l\u2019on veut conna\u00eetre le temps n\u00e9cessaire pour parcourir une distance d\u2019un lieu \u00e0 un autre, il faut mesurer le temps t, mesur\u00e9 par exemple en secondes (s). La vitesse exprime ainsi la rapidit\u00e9 avec laquelle un objet change de lieu:<\/p>\n
Vitesse = Distance entre un lieu et un autre par unit\u00e9 de temps<\/strong> De fa\u00e7on analogue, l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration nous informe de la rapidit\u00e9 avec laquelle la vitesse varie:<\/p>\n Acc\u00e9l\u00e9ration = Variation de la vitesse<\/strong> Dans la nature et dans la technique, les forces interviennent sous de multiples formes, qu\u2019il s\u2019agisse de la gravit\u00e9, du frottement, de la force \u00e9lectromagn\u00e9tique ou d\u2019une tout autre forme. Elles sont calcul\u00e9es de fa\u00e7on diff\u00e9rente mais sont toujours mesur\u00e9es en newtons (N). Par cons\u00e9quent, les forces peuvent \u00eatre additionn\u00e9es entre elles, soustraites et compar\u00e9es.<\/p>\n L\u2019\u00e9nergie est la cl\u00e9 de la vie. C\u2019est pourquoi il est important de conna\u00eetre la signification physique de cette notion. La notion d\u2019\u00e9nergie est \u00e9troitement li\u00e9e \u00e0 la notion de travail.<\/p>\n Lorsque nous faisons du v\u00e9lo, nous savons que cela n\u00e9cessite de l\u2019\u00e9nergie ou que nous devons fournir du travail pour, par exemple, parcourir le bord du lac de Zurich jusqu\u2019\u00e0 Rapperswil. Tout d\u2019abord, nous devons acc\u00e9l\u00e9rer, et pour cela nous avons besoin de force pour p\u00e9daler, ce qui nous permet de parcourir une certaine distance. Ensuite, pour ne pas ralentir, nous devons continuer \u00e0 apporter de la force, c\u2019est-\u00e0-dire continuer de p\u00e9daler jusqu\u2019\u00e0 Rapperswil. Ainsi, lorsque nous travaillons sur le v\u00e9lo, nous apportons de la force pour le p\u00e9dalage, ce qui permet de faire tourner les roues et de parcourir une certaine distance. Cette force permet de surmonter le frottement qui, sinon, nous freinerait. \u00c0 l\u2019inverse, il est impossible de p\u00e9daler sans parcourir aucune distance. On peut donc \u00e9tablir que:<\/p>\n Travail = Force multipli\u00e9e par distance<\/strong> Il est n\u00e9anmoins possible de d\u00e9valer une pente sans p\u00e9daler. Nous parcourons alors une distance sans devoir apporter de la force. Avec la d\u00e9finition du travail, nous comprenons facilement que nous ne travaillons pas, ce qui co\u00efncide naturellement avec notre exp\u00e9rience.<\/p>\n Pour faciliter notre trajet de Zurich \u00e0 Rappers\u00adwil, nous pouvons \u00e9galement utiliser un v\u00e9lo \u00e9lectrique. Nous avons alors besoin de travailler moins, car le moteur \u00e9lectrique fournit le reste du travail. Pour que le moteur \u00e9lectrique puisse travailler, il a besoin d\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique qu\u2019il tire d\u2019une batterie. Lorsque la batterie est vide, le moteur cesse de travailler. Pour r\u00e9sumer: sans \u00e9nergie, pas de travail.<\/p>\n En termes physiques, l\u2019\u00e9nergie est appel\u00e9e \u00ab\u2006capacit\u00e9 de travail\u2006\u00bb. En tant que notion physique, le travail peut \u00eatre compris comme le b\u00e9n\u00e9fice de l\u2019\u00e9nergie. \u00c0 l\u2019inverse, l\u2019\u00e9nergie est un travail \u00ab\u2006stock\u00e9\u2006\u00bb ou \u00ab\u2006potentiel\u2006\u00bb. Un certain travail consomme toujours une quantit\u00e9 correspondante d\u2019\u00e9nergie. L\u2019unit\u00e9 et la valeur sont identiques, \u00e0 condition qu\u2019il n\u2019y ait aucun effet secondaire inopportun, ce qui n\u2019est jamais le cas dans la r\u00e9alit\u00e9. Si l\u2019on apporte 100\u2006joules de travail, on a besoin pour cela de 100\u2006joules d\u2019\u00e9nergie. Dans le monde r\u00e9el, les 100\u2006joules d\u2019\u00e9nergie correspondent \u00e0 l\u2019apport \u00e9nerg\u00e9tique minimal th\u00e9orique.<\/p>\n Afin que la batterie puisse \u00e0 nouveau fournir de l\u2019\u00e9nergie, elle doit tout d\u2019abord \u00eatre recharg\u00e9e. En d\u2019autres termes, elle absorbe de l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique via un c\u00e2ble r\u00e9seau et la stocke, afin de pouvoir \u00e0 son tour la c\u00e9der ult\u00e9rieurement. Nous-m\u00eames, apr\u00e8s avoir effectu\u00e9 un travail, avons faim et avons besoin d\u2019\u00e9nergie nouvelle que nous absorbons sous forme de nourriture et stockons pour une utilisation ult\u00e9rieure. L\u2019\u00e9nergie apport\u00e9e est chimiquement li\u00e9e dans la batterie comme dans notre corps.<\/p>\n Que devient \u00e0 pr\u00e9sent l\u2019\u00e9nergie que nous consommons lors d\u2019un trajet en v\u00e9lo? Avec l\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire au d\u00e9but du trajet pour l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration, c\u2019est assez clair: \u00e0 la fin du trajet, elle permet de faire chauffer les disques de frein. Ceux-ci chauffent lors du freinage. Le reste de l\u2019\u00e9nergie permet \u00e9galement de chauffer l\u2019environnement (le frottement g\u00e9n\u00e8re de la chaleur), de sorte que th\u00e9oriquement, les habitants situ\u00e9s \u00e0 proximit\u00e9 de la piste cyclable peuvent jouir de temp\u00e9ratures de l\u2019air l\u00e9g\u00e8rement sup\u00e9rieures. N\u00e9anmoins, cette augmentation de temp\u00e9rature est si faible que personne ne la ressent, et ne songe \u00e0 nous en remercier.<\/p>\n \u00c0 pr\u00e9sent, nous pouvons entrevoir des rapports tout \u00e0 fait fondamentaux et essentiels. L\u2019\u00e9nergie peut appara\u00eetre sous diff\u00e9rentes formes (travail m\u00e9canique, chaleur, \u00e9nergie chimiquement li\u00e9e, \u00e9nergie \u00e9lectrique etc.). Elle doit venir de quelque part, et est transform\u00e9e en une autre forme d\u2019\u00e9nergie. G\u00e9n\u00e9ralement, l\u2019\u00e9nergie a tendance \u00e0 se transformer en chaleur, qui elle-m\u00eame tend \u00e0 se \u00ab\u2006diffuser\u2006\u00bb, par exemple la chaleur issue du frottement. L\u2019apport de chaleur entra\u00eene une augmentation de la temp\u00e9rature. N\u00e9anmoins, lorsque la diffusion de l\u2019\u00e9nergie ou de la chaleur est si importante que l\u2019augmentation de temp\u00e9rature n\u2019est que tr\u00e8s faible, cette \u00e9nergie ne sert plus \u00e0 rien. On dit qu\u2019elle est perdue, bien qu\u2019elle soit toujours pr\u00e9sente, car elle n\u2019est plus perceptible et n\u2019est donc plus utilisable. Dans cette optique, on peut diff\u00e9rencier les formes d\u2019\u00e9nergie utiles et les formes d\u2019\u00e9nergie inutiles. Tant que nous pouvons tirer profit d\u2019une forme d\u2019\u00e9nergie, celle-ci nous est utile et nous sommes pr\u00eats \u00e0 payer pour cela. Par exemple, nous achetons du p\u00e9trole ou du gaz naturel pour chauffer notre maison, et payons pour l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique qui fait fonctionner tous nos appareils \u00e9lectriques. Ensuite, nous transformons cette pr\u00e9cieuse \u00e9nergie en chaleur, qui se diffuse jusqu\u2019\u00e0 perdre totalement son \u00adutilit\u00e9. L\u2019\u00e9nergie est encore l\u00e0, mais elle nous est devenue inutile. Cette \u00ab\u2006d\u00e9perdition d\u2019\u00e9nergie\u2006\u00bb par diffusion de chaleur est appel\u00e9e dissipation.<\/p>\n Ces rapports sont d\u00e9finis comme suit dans la premi\u00e8re loi fondamentale de la thermodynamique, qui s\u2019applique \u00e0 un cas stationnaire de cette mani\u00e8re:<\/p>\n La somme de toute l\u2019\u00e9nergie apport\u00e9e et re\u00adtir\u00e9e \u00e0 un syst\u00e8me est nulle.<\/p>\n On admet donc que l\u2019\u00e9nergie ne peut pas \u00eatre consomm\u00e9e, mais seulement transform\u00e9e. Il para\u00eet donc impossible (et apparemment insens\u00e9) d\u2019\u00e9conomiser de l\u2019\u00e9nergie. Pourtant, nous savons que ce que l\u2019on appelle la consommation d\u2019\u00e9nergie repr\u00e9sente l\u2019un des plus grands probl\u00e8mes de l\u2019humanit\u00e9. Nous sommes confront\u00e9s \u00e0 ce probl\u00e8me lorsque nous prenons conscience que nous transformons de plus en plus de formes d\u2019\u00e9nergie utiles en rejets thermiques inutilisables.<\/p>\n Le principe fondamental ci-dessus peut \u00e9galement s\u2019\u00e9crire comme suit:<\/p>\n L\u2019\u00e9nergie peut \u00eatre transform\u00e9e d\u2019une forme en une autre, mais n\u2019est jamais perdue.<\/p>\n L\u2019unit\u00e9 de mesure de l\u2019\u00e9nergie est le joule (J), un joule \u00e9tant la quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour parcourir 1\u2006m\u00e8tre avec la force d\u2019un newton: 1\u2006joule\u2006=\u20061\u2006newton \u00b7 m\u00e8tre (1\u2009J\u2006=\u20061\u2009N \u00b7 m). Un joule correspond donc \u00e0 une tr\u00e8s faible quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie, c\u2019est pourquoi on utilise la plupart de temps le kilojoule (kJ) (correspondant \u00e0 1000 joules) ou le m\u00e9gajoule (MJ), qui correspond \u00e0 1 million de joules.<\/p>\n Une autre grandeur fr\u00e9quente et pratique permettant de mesurer l\u2019\u00e9nergie est le kilowattheure, en abr\u00e9g\u00e9 kWh. Nous connaissons le kilowattheure car il figure sur notre facture d\u2019\u00e9lectricit\u00e9. Sur celle-ci, le mot \u00ab\u2006\u00e9lectricit\u00e9\u2006\u00bb est toutefois inappropri\u00e9: en effet, nous ne payons pas l\u2019\u00e9lectricit\u00e9, mais l\u2019\u00e9nergie, justement les kilowattheures. Notre facture d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 est en r\u00e9alit\u00e9 une facture d\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n \u00c0 partir des joules (Ws), on obtient des kilo\u00adwattheures en effectuant la conversion suivante 1\u2006kWh = 1000\u2006(pour kilo) \u00b7 1\u2006W \u00b7 3600\u2006s = 3\u2006600\u2006000\u2006Ws\u2006(=\u2006J) = 3600\u2006kJ = 3,6 MJ (m\u00e9gajoules), ou en bref:<\/p>\n 1 kWh = 3,6 MJ<\/strong><\/p>\n L\u2019ancienne unit\u00e9 de mesure de l\u2019\u00e9nergie ou du travail est la calorie. Dans notre quotidien, cette unit\u00e9 est utilis\u00e9e pour indiquer les calories (cal) contenues dans des aliments. On a:<\/p>\n 1 cal = 4,18 J<\/strong> ou 1 kcal = 4,18 kJ<\/strong><\/p>\n Apr\u00e8s l\u2019\u00e9nergie (et le travail), il nous faut d\u00e9sormais introduire la notion de puissance. Comme pour la masse et le poids, on confond souvent puissance et \u00e9nergie, ou inversement. Il existe bien un rapport, mais les deux notions ne signifient pas la m\u00eame chose et se diff\u00e9rencient sur le plan temporel. La puissance indique \u00e0 quelle vitesse nous consommons l\u2019\u00e9nergie ou effectuons un travail. Nous pouvons effectuer un travail rapidement ou lentement, le travail reste le m\u00eame, mais la puissance change. Nous ne pouvons pas travailler sans fournir de puissance, ou inversement. Reste \u00e0 savoir si cela nous int\u00e9resse de d\u00e9terminer \u00e0 quelle vitesse un travail est r\u00e9alis\u00e9 ou si l\u2019on pr\u00e9f\u00e8re d\u00e9terminer ce qui est r\u00e9alis\u00e9, donc si l\u2019on pr\u00e9f\u00e8re s\u2019int\u00e9resser \u00e0 la puissance ou au travail\/\u00e0 l\u2019\u00e9nergie. La puissance est d\u00e9finie comme suit:<\/p>\n Puissance P<\/span> = Energie E<\/span> par unit\u00e9 de temps t<\/span><\/strong> Un watt est une tr\u00e8s faible puissance. M\u00eame lorsque nous sommes assis, notre corps transforme quasiment 100\u2006watts qu\u2019il \u00e9met sous forme de chaleur. Lorsque nous faisons du v\u00e9lo, selon la vitesse (et la pente), nous transformons jusqu\u2019\u00e0 500\u2006watts. En termes techniques, les puissances sont ainsi indiqu\u00e9es la plupart du temps en kilowatts (1\u2006kW =\u20061000\u2006W) (similaire \u00e0 gramme g et kilogramme kg).<\/p>\n Le kilowatt (kW) \u00e9tant une grandeur \u00ab\u2006pratique\u2006\u00bb, on utilise souvent cette unit\u00e9, combin\u00e9e \u00e0 une unit\u00e9 de temps, pour d\u00e9signer l\u2019\u00e9nergie. L\u2019heure (h) \u00e9tant l\u2019unit\u00e9 le temps la plus appropri\u00e9e, on obtient donc le kilowattheure (kWh) pour la mesure de l\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n Une autre unit\u00e9 de puissance, plus d\u00e9mod\u00e9e, est la puissance en chevaux (ch, 1\u2006ch\u2006=\u20060,736\u2006kW). Cette unit\u00e9 n\u2019est plus utilis\u00e9e, sauf dans l\u2019automobile.<\/p>\n La relation entre \u00e9nergie et puissance m\u00e9rite quelques approfondissements et explications \u00e0 l\u2019aide d\u2019un exemple. Consid\u00e9rons un appareil \u00e0 raclette et l\u2019horloge d\u2019une cuisini\u00e8re. L\u2019appareil \u00e0 raclette poss\u00e8de une puissance de 1000\u2006W = 1\u2006kW. Il est allum\u00e9 8 fois par an pendant chaque fois 1\u2006heure et 6\u2006minutes. L\u2019horloge de la cuisini\u00e8re (une horloge num\u00e9rique avec affichage \u00e0 diodes) consomme une puissance de 2\u2006watts. Mais comme elle ne peut pas fonctionner \u00e0 une tension de 230\u2006V sur la prise de courant, elle requiert une alimentation qui transforme la tension de r\u00e9seau en basse tension. Celle-ci ne peut \u00eatre optimis\u00e9e que de fa\u00e7on co\u00fbteuse et poss\u00e8de donc une puissance perdue de 8\u2006watts, de sorte que la cuisini\u00e8re tire toute l\u2019ann\u00e9e plus de 10\u2006watts sur le r\u00e9seau. Lequel des deux appareils consomme le plus d\u2019\u00e9nergie?<\/p>\n Appareil \u00e0 raclette: 8 fois 1\u2006heure 6\u2006minutes \u00e9galent 8 fois 1,1\u2006h = 8,8\u2006h Horloge de la cuisini\u00e8re: fonctionne toute l\u2019ann\u00e9e: 365\u2006jours \u00e0 24\u2006h \u00e9galent 8760\u2006h. L\u2019horloge de la cuisini\u00e8re consomme environ 10 fois plus d\u2019\u00e9nergie, malgr\u00e9 sa faible puissance!<\/p>\n L\u2019unit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique qu\u2019est le kilowattheure (kWh) est en effet tr\u00e8s pratique. Apr\u00e8s conversion en l\u2019unit\u00e9 de base de l\u2019\u00e9nergie, le joule, on obtient:<\/p>\n 8,8 kWh = 8,8 \u00b7 1000 W \u00b7 3600 s = 31\u2006680\u2006000 J ou 31\u2009680\u2006kJ ou 31,68\u2006MJ.<\/p>\n Etant donn\u00e9 qu\u2019un joule est une tr\u00e8s petite unit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie, on r\u00e9alise g\u00e9n\u00e9ralement directement la conversion en m\u00e9gajoules (MJ). Le facteur de conversion est de 3,6\u2006MJ\/kWh (voir ci-dessus).<\/p>\n Notre facture d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, qui est en fait une facture d\u2019\u00e9nergie, indique des kilowattheures. Selon le produit (\u00e9lectricit\u00e9 solaire, hydraulique, nucl\u00e9aire ou autre mix \u00e9lectrique) et la saison, les prix de l\u2019\u00e9nergie varient. Pour un kilowattheure, nous payons environ CHF 0,15. Un joule co\u00fbte ainsi, selon la conversion ci-dessus, CHF 0.000000040. Le joule est donc totalement inappropri\u00e9 pour la facture. Le m\u00e9gajoule \u00e0 CHF 0,040 serait d\u00e9j\u00e0 bien plus pratique. Mais nous sommes habitu\u00e9s au kilowattheure, et au vu des chiffres, cela a \u00e9galement du sens.<\/p>\n L\u2019\u00e9nergie (g\u00e9n\u00e9ralement indiqu\u00e9e en kWh au \u00ab\u2006quotidien\u2006\u00bb et \u00e9galement factur\u00e9e de la sorte) et la puissance (g\u00e9n\u00e9ralement en kW) doivent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9es de fa\u00e7on strictement s\u00e9par\u00e9e. Une puissance \u00e9lev\u00e9e ne signifie pas obligatoirement une grande quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie, tandis qu\u2019une faible puissance, mais qui reste activ\u00e9e longtemps, peut correspondre \u00e0 beaucoup d\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n Souvent, un appareil poss\u00e8de une puissance variable, par exemple une photocopieuse qui poss\u00e8de un chauffage puissant, mais qui n\u2019est utilis\u00e9 que pour le pr\u00e9chauffage. Lors de la copie, la photocopieuse a besoin de puissance pour le transport m\u00e9canique du papier et la lumi\u00e8re, tandis qu\u2019en mode veille (dans l\u2019\u00e9tat activ\u00e9 pr\u00eat \u00e0 copier, en attente), elle n\u2019a besoin que d\u2019une faible puissance pour maintenir au chaud le rouleau de fixage. Elle peut m\u00eame poss\u00e9der une fonction d\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie, dans laquelle le rouleau de fixage est maintenu \u00e0 une temp\u00e9rature plus basse, la puissance de veille \u00e9tant alors encore inf\u00e9rieure (ce mode implique un petit temps d\u2019attente avant la prochaine copie). La puissance de chauffage reste la m\u00eame, mais la consommation d\u2019\u00e9nergie peut \u00eatre consid\u00e9rablement r\u00e9duite gr\u00e2ce \u00e0 la fonction d\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie, car la majorit\u00e9 des photocopieuses restent en mode veille la plupart du temps. L\u2019indication de puissance sur la plaque signal\u00e9tique de la photocopieuse ne nous aide pas \u00e0 calculer sa consommation d\u2019\u00e9nergie. La consommation d\u2019\u00e9nergie est la puissance moyenne multipli\u00e9e par le temps de fonctionnement (ou math\u00e9matiquement l\u2019int\u00e9grale de la puissance momentan\u00e9e sur le temps). La puissance moyenne d\u00e9pend de la consommation de la photocopieuse (usage intensif ou occasionnel, avec utilisation de la touche d\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie etc.) et doit \u00eatre mesur\u00e9e dans la pratique.<\/p>\n Que signifie le principe de conservation de l\u2019\u00e9nergie dans notre vie? Manifestement, l\u2019\u00e9nergie ne peut pas \u00eatre consomm\u00e9e, mais seulement transform\u00e9e. Il est donc \u00e9galement impossible (et apparemment insens\u00e9) d\u2019\u00e9conomiser de l\u2019\u00e9nergie. Pourtant, nous savons que ce que l\u2019on appelle la consommation d\u2019\u00e9nergie est l\u2019un des grands probl\u00e8mes de l\u2019humanit\u00e9. Il se manifeste tr\u00e8s bien au travers de notre p\u00e9riple \u00e0 v\u00e9lo au bord du lac de Zurich: l\u2019\u00e9nergie a tendance \u00e0 se dissiper. Toute l\u2019\u00e9nergie est finalement transform\u00e9e en chaleur, et cette chaleur se dissipe ou baisse en temp\u00e9rature, jusqu\u2019\u00e0 ce que l\u2019augmentation de temp\u00e9rature ne soit plus utilisable. D\u2019une source d\u2019\u00e9nergie dans laquelle l\u2019\u00e9nergie est stock\u00e9e sous une forme concentr\u00e9e et utilisable, on obtient finalement un rejet thermique diffus et inutilisable. La qualit\u00e9 ou l\u2019ordre diminue, et cette \u00e9volution ne peut plus \u00eatre invers\u00e9e. Une augmentation de temp\u00e9rature de moins d\u2019un millioni\u00e8me de degr\u00e9s Celsius le long de la piste cyclable ne permet plus de fabriquer aucune barre de c\u00e9r\u00e9ales; le processus est donc irr\u00e9versible. Il en va de m\u00eame, par exemple, pour les couleurs: tant qu\u2019elles sont bien ordonn\u00e9es, elles sont utiles. Mais si on les m\u00e9lange (le d\u00e9s\u00adordre augmente), elles ne peuvent plus \u00eatre \u00ab\u2006d\u00e9-m\u00e9lang\u00e9es\u2006\u00bb, ou alors seulement au prix d\u2019un consid\u00e9rable effort. Visiblement, il existe une forte tendance irr\u00e9versible au d\u00e9sordre.<\/p>\n Le second principe fondamental de la thermodynamique d\u00e9crit ces relations de fa\u00e7on simplifi\u00e9e comme suit:<\/p>\n Le d\u00e9sordre d\u2019un syst\u00e8me augmente toujours.<\/p>\n Plut\u00f4t que d\u2019\u00e9conomies d\u2019\u00e9nergie<\/span>, on devrait donc plut\u00f4t parler de maintien de l\u2019ordre<\/span>.<\/p>\n En thermodynamique, on appelle ce \u00ab\u2006d\u00e9sordre\u2006\u00bb entropie. L\u2019entropie (symbole math\u00e9matique S<\/span>) peut uniquement augmenter ou \u00e9ventuellement rester stable. Les processus sans augmentation de l\u2019entropie pourraient \u00eatre r\u00e9versibles, mais n\u2019existent pas dans la pratique. Moins un processus est r\u00e9versible, plus l\u2019augmentation d\u2019entropie est importante.<\/p>\n La temp\u00e9rature peut \u00e9galement \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme de l\u2019ordre: plus la temp\u00e9rature est \u00e9lev\u00e9e, plus l\u2019ordre est \u00e9lev\u00e9. Ainsi, on peut dire que:<\/p>\n La chaleur \u00e9volue toujours d\u2019une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature plus basse, jamais l\u2019inverse.<\/p>\n Lorsque l\u2019on chauffe une maison au mazout, on apporte dans cette maison de l\u2019\u00e9nergie sous une forme concentr\u00e9e tr\u00e8s ordonn\u00e9e (sous forme de mazout ou d\u2019\u00e9nergie chimiquement li\u00e9e). Le mazout est br\u00fbl\u00e9 dans la chaudi\u00e8re, c\u2019est-\u00e0-dire transform\u00e9 en chaleur. Cela g\u00e9n\u00e8re une flamme qui peut atteindre 1000 \u00e0 1300\u2009\u00b0C. Dans cet \u00e9tat, l\u2019\u00e9nergie est encore tr\u00e8s concentr\u00e9e (ce que l\u2019on sentirait \u00e0 coup s\u00fbr si l\u2019on mettait la main dans la flamme). Pour le chauffage avec des radiateurs, la chaleur de la flamme est transmise \u00e0 de l\u2019eau, qui est chauff\u00e9 \u00e0 maximum 50\u2009\u00b0C (\u00adjadis jusqu\u2019\u00e0 max.\u200680\u2009\u00b0C). \u00c0 cette temp\u00e9rature, on ne risque d\u00e9j\u00e0 plus de se br\u00fbler la main. Cette eau permet de chauffer la chambre (ou l\u2019air ambiant) \u00e0 22\u2009\u00b0C, une temp\u00e9rature per\u00e7ue comme tr\u00e8s confortable. Malheureusement, aucune maison n\u2019est isol\u00e9e de fa\u00e7on id\u00e9ale. La chaleur se perd plus ou moins rapidement dans l\u2019environnement. Certes, cela r\u00e9chauffe l\u2019environnement, mais de fa\u00e7on si infime que m\u00eame dans les centres urbains (p.\u2006ex.\u2006\u00e0 Zurich), l\u2019air ext\u00e9rieur se r\u00e9chauffe d\u2019environ 1\u2009\u00b0C, ce qui permet de diminuer la quantit\u00e9 de neige \u00e0 \u00e9vacuer, mais pour le reste, l\u2019augmentation de temp\u00e9rature n\u2019est pas sensible. La chaleur ambiante, m\u00eame si elle a tr\u00e8s l\u00e9g\u00e8rement augment\u00e9, ne permet pas de chauffer la maison voisine, except\u00e9 si l\u2019on utilise une astuce technique: la pompe \u00e0 chaleur. Mais pour cela, une part d\u2019\u00e9nergie pr\u00e9cieuse, \u00e0 nouveau tr\u00e8s ordonn\u00e9e (sous forme d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 ou \u00e9ventuellement de combustible) doit \u00eatre apport\u00e9e.<\/p>\n La principale grandeur, du point de vue de la physique, n\u2019est donc pas l\u2019\u00e9nergie, mais l\u2019entropie. Moins nous provoquons d\u2019augmentation de l\u2019entropie, moins notre \u00ab\u2006probl\u00e8me \u00e9nerg\u00e9tique\u2006\u00bb est important. Toutes les mesures d\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie entra\u00eenent finalement une r\u00e9duction de l\u2019augmentation de l\u2019entropie, sinon elles ne sont pas r\u00e9ellement efficaces. A l\u2019inverse, cela signifie qu\u2019il faut s\u2019efforcer de r\u00e9duire l\u2019augmentation de l\u2019entropie, en d\u2019autres termes \u00e9viter le d\u00e9sordre.<\/p>\n De la m\u00eame mani\u00e8re, la consommation de mati\u00e8res premi\u00e8res peut \u00eatre assimil\u00e9e \u00e0 une production d\u2019entropie. Soit les mati\u00e8res premi\u00e8res sont dispers\u00e9es en parties de plus en plus petites dans le monde entier, jusqu\u2019\u00e0 ne plus pouvoir \u00eatre exploit\u00e9es (p.\u2006ex.\u2006le cuivre, transform\u00e9 en fils de plus en plus fins et de plus en plus \u00e9parpill\u00e9s), soit elles sont \u00ab\u2006consomm\u00e9es\u2006\u00bb en \u00e9tant transform\u00e9es en d\u2019autres substances qui ne sont plus utilisables (p.\u2006ex.\u2006l\u2019utilisation d\u2019engrais). Ces substances sont pourtant encore pr\u00e9sentes, mais le \u00ab\u2006d\u00e9sordre\u2006\u00bb a fortement augment\u00e9.<\/p>\n Aujourd\u2019hui, on distingue souvent exergie et anergie. L\u2019exergie d\u00e9signe la part d\u2019une quantit\u00e9 de chaleur pouvant \u00eatre transform\u00e9e en \u00e9nergie m\u00e9canique au moyen d\u2019un processus cyclique thermodynamique id\u00e9al. On applique alors le rendement de Carnot, qui est d\u2019autant plus \u00e9lev\u00e9 que la diff\u00e9rence entre la temp\u00e9rature maximale et la temp\u00e9rature minimale du syst\u00e8me dans le processus cyclique est \u00e9lev\u00e9e. L\u2019anergie est alors la partie restante de l\u2019\u00e9nergie qui, conform\u00e9ment au rendement de Carnot, ne peut pas \u00eatre transform\u00e9e. Pour simplifier, on dit souvent que l\u2019exergie est la partie utilisable et l\u2019anergie la partie inutilisable de l\u2019\u00e9nergie. Tant du point de vue physique que pratique, cette distinction est toutefois douteuse et arbitraire. Elle d\u00e9pend fortement des conditions en pr\u00e9sence (p.\u2006ex.\u2006justement des temp\u00e9ratures du syst\u00e8me) et du type d\u2019utilisation souhait\u00e9 de l\u2019\u00e9nergie. Par exemple, souhaite-t-on chauffer, refroidir ou \u00e9clairer? Selon le cas, l\u2019utilit\u00e9 d\u2019une quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie donn\u00e9e est tr\u00e8s variable \u00e0 un niveau de temp\u00e9rature donn\u00e9.<\/p>\n Il est bien plus pertinent d\u2019appr\u00e9hender les notions d\u2019\u00e9nergie et d\u2019entropie. Cela permet de rechercher des solutions optimales tout en restant toujours juste sur le plan physique.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Pour pouvoir comprendre l\u2019aspect technique du management de l\u2019\u00e9nergie, il convient d\u2019expliquer quelques notions de base de la physique. Un responsable de l\u2019\u00e9nergie doit pouvoir comprendre et diff\u00e9rencier ces notions, afin de pouvoir par la suite appr\u00e9hender et \u00e9valuer les b\u00e9n\u00e9fices de mesures \u00e9nerg\u00e9tiques. 2.4.1 Force Presque tout, dans notre quotidien, n\u00e9cessite une forme quelconque […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-247","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-non-classifiee"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/247","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=247"}],"version-history":[{"count":40,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/247\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2050,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/247\/revisions\/2050"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=247"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=247"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=247"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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<\/p>\n2.4.2 Energie et travail<\/h2>\n
\nUnit\u00e9: Joule J = N \u00b7 m = Nm<\/p>\n2.4.3 Puissance<\/h2>\n
\nUnit\u00e9: watt = joule par seconde
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<\/p>\n2.4.4 Rapport entre \u00e9nergie et puissance<\/h2>\n
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<\/p>\n
\nEnergie = puissance \u00b7 temps = 1\u2006kW \u00b7 8,8\u2006h 8,8 kWh<\/span><\/p>\n
\nEnergie =\u200610\u2006W \u00b7 8760\u2006h = 87\u2009600\u2006Wh = 87,6 kWh<\/span><\/p>\n2.4.5 Energie et entropie<\/h2>\n
Exergie et anergie<\/h3>\n