La transformation de l'énergie avec Madame Pourquoi

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La transformation de l'énergie avec Madame Pourquoi by Mind Map: La transformation de l'énergie avec Madame Pourquoi

1. Pourquoi dit-on un système isolé?

1.1. On l'appelle comme ceci, car c'est un système qui ne reçoit pas et ne donne pas de l'énergie et de matières aux autres systèmes. Il est isolé des autres. La loi de la conservation de l'énergie peut y être appliquée.

1.1.1. Le seul véritable exemple de système isolé est l'ensemble de l'univers, rien ne peut y entrer ou y sortir. D'où l'origine du principe de la loi de la conservation de l'énergie qui nous permet la compréhension des transformations de l'énergie.

1.1.2. Un système qui n'est pas reconnu comme isolé n'empêche pas la sortie ou l'entrée d'énergie ou de matière en lui. La loi de la conservation de l'énergie ne peut donc pas y être appliquée.

1.1.2.1. Par conséquant, si l'univers n'était pas un système isolé, la loi de la conservation de l'énergie et la loi de la conservation de la masse ne s'appliqueraient plus. Il serait alors difficile de comprendre et d'étudier les transformations de l'énergie et de la matière.

2. Pourquoi se sert-on de machines pour transformer un type d'énergie en un autre?

2.1. Le rendement énergétique d’un système est représenté par la valeur du pourcentage d’énergie consommée qui a subie une transformation en une énergie que l’on utilise. Les machines nous permettent de transformer des types d'énergie en d’autres types d'énergie. D’après la loi de la conservation de l’énergie, l'énergie totale est en tout temps conservée. Par contre, dans un système, l’énergie que l’on utilise n’est qu’une petite partie de celle qui est consommée. L’énergie restante se transforme en une autre forme ou est dispersée dans l’air.

2.1.1. Lorsqu'on voyage en bateau, l’énergie solaire qui se crée est captée par des panneaux solaires. Cette énergie se transforme en énergie électrique et permet au bateau un fonctionnement continu.

2.2. Formule du rendement énergétique: Rendement énergétique = quantité d'énergie utile (J)/quantité d'énergie consommée (J) * 100

3. Pourquoi ne perd-t-on pas d’énergie, encore une autre loi?

3.1. D’après cette loi, l’énergie n’est que transformée d’une forme à une autre, alors qu'on pourrait croire qu’elle se crée et se décompose par elle-même. Il existe plusieurs formes d'énergie; l'énergie thermique, électrique, cinétique, rayonnante, etc. L’énergie se déplace aussi d’un endroit à un autre.

3.1.1. L'énergie solaire correspond à l'énergie émise par les rayons solaires provenant de l'atmosphère.

3.1.2. L'énergie électrique est l'énergie qui est fournie sous forme de courant électrique dans un système électrique. L'électricité est directement utilisable pour faire un travail. Par exemple, lorsqu'on déplace une charge, fournit de la lumière, chauffe quelquel chose.

3.1.2.1. Le déplacement d'une charge

3.1.3. Un véhicule est actionné par un moteur à essence. Celui-ci utilise 14% de l’énergie chimique présente dans le carburant, afin de permettre le déplacement de la voiture. En raison du frottement entre les pièces du moteur, l’énergie qui en résulte devient de la chaleur. Celle-ci s’évacue dans l’air à l’aide d’un système de refroidissement.

4. Pourquoi dit-on qu'il y a une différence entre la température et la chaleur?

4.1. Qu'est-ce que la chaleur?

4.1.1. On parle de chaleur lorsque deux systèmes, qui n'ont pas la même température, s'échangent leur énergie thermique.

4.1.1.1. Lorsqu'on est exposé au soleil, on a plus chaud, puisque le soleil nous transfère une partie de son énergie. Celle-ci fait agiter d'avantage les particules qui composent notre corps. Par conséquant, notre température augmente.

4.2. Qu'est-ce que la température?

4.2.1. La température est la mesure qui nous indique quel est le niveau d'excitation des particules, donc des atomes et des molécules, dans une substance.

4.2.1.1. Plus les particules d'une substance sont agitées, plus la température de cette substance sera élevée.

4.2.1.1.1. Quand on chauffe notre plat au micro-onde, sa température augmente. En fait, la substance ( dans ce cas, de la nourriture) est exposée aux ondes du micro-onde, alors ses particules s'exciteront. Elles s'agiteront d'avantage et elles auront une température plus élevée.

5. Pourquoi ... en fait qu'est-ce que l'énergie mécanique?

5.1. Il est important de comprendre que chaque réduction d’énergie potentielle est équilibrée par une augmentation d’énergie cinétique et vice-versa. Il en est ainsi, parce que l’énergie mécanique doit être conservée, il y a alors une transformation d’énergie.

5.2. Lorsqu’on additionne l’énergie potentielle et l’énergie cinétique d’un système, la somme des deux correspond à l’énergie mécanique.

5.2.1. L’énergie potentielle est l’énergie accumulée par un corps et qui peut devenir un autre type d’énergie.

5.2.2. L’énergie cinétique est l’énergie qui correspond au déplacement d’un corps.

5.3. Par exemple, lorsqu’un surfeur effectue des culbutes dans une demi-lune en hiver, l’énergie mécanique est d’une grande importance, sans elle il ne pourrait pas réussir son tour. Quand le surfeur est au sommet de la demi-lune, l’énergie potentielle est à son maximum. Il commence à descendre la pente, alors la valeur de l’énergie potentielle baisse et se transforme automatiquement en énergie cinétique. Au bas de la demi-lune, l’énergie cinétique est maximale. Grâce à l’énergie cinétique le surfeur arrive à remonter l’autre paroi. Son énergie cinétique baisse pour laisser place à l’énergie potentielle. Finalement, il est à la fin de sa culbute et son énergie potentielle est de nouveau à son maximum.

6. Pourquoi parle-t-on encore d'énergie thermique?

6.1. L’énergie thermique correspond à un type d’énergie que renferme une substance à cause du mouvement de ses atomes et molécules. Elle est liée à la masse et au niveau de mouvement des particules de la substance. Plus les particules de la substance sont agitées plus la température de celle-ci augmente. On comprend, par la suite, que plus la quantité de particules et la température d’une substance sont grandes, plus la substance possède d’énergie thermique.

6.1.1. Par exemple, si nous avons de l’huile d’olive à 70°C ayant une masse de 500g, elle aura d’avantage d’énergie thermique que de l’huile d’olive à 70°C ayant une masse de 300g. Aussi si nous avons deux fois 550g d’huile d’olive, la première a une température à 78°C et la deuxième a une température à 90°C, la deuxième huile ayant une température plus élevée sera celle qui aura le plus d’énergie thermique.

6.2. Si on met deux substances ensemble, l’énergie thermique que chacune d’elles possèdent se transférera. La substance ayant la température supérieure donnera son énergie à la substance ayant une température inférieure. La substance ayant la température la plus élevée transférera toujours son énergie thermique à la substance ayant une température plus basse et jamais le contraire. Lorsque la température des deux substances sera la même, le transfert d’énergie thermique sera terminé, on nomme ce processus la chaleur. C’est-à-dire que la chaleur est la façon dont l’énergie thermique se déplace de systèmes en systèmes.

6.2.1. Si on insère un premier pot d’huile d’olive à 150° dans un deuxième pot d’huile d’olive à 90°C le transfert d’énergie thermique se produira du premier pot au deuxième, jusqu’à ce que la température des deux substances soit la même.

7. Par Jaya Gamache, Ariane Larouche et Chloé Lévesque