ÉNERGIELa notion
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Chaleur et thermodynamique
Énergie interne
La thermodynamique s'intéresse aux échanges d'énergie entre systèmes macroscopiques. À l'échelle atomique, ces systèmes sont composés de particules (molécules) douées d'énergie cinétique, et aussi d'énergie potentielle mutuelle représentant l'interaction de ces particules entre elles. On appelle énergie interne cette énergie associée à la mécanique interne du système à l'échelle microscopique. La description détaillée d'un état du système met en jeu un grand nombre des variables (positions de toutes les molécules ; leurs vitesses ; leurs orientations, etc.). Cependant, à l'échelle moins fine qui est la nôtre, les propriétés du système sont suffisamment bien décrites par un petit nombre de variables, dites macroscopiques (le volume, la masse, la pression, la température, l'indice de réfraction, etc.). L'énergie interne d'un système à l'équilibre apparaît alors comme une fonction des variables macroscopiques d'état.
Travail
Le travail est de l'énergie échangée par un système avec l'extérieur sous forme ordonnée. C'est-à-dire que les particules sont toutes poussées dans un même sens sous l'influence de forces extérieures : électrons sous l'influence d'un champ électrique, molécules sous la poussée d'un piston, etc. Ce travail peut être de diverse nature. Il peut s'agir, par exemple, d'un travail électrique : le système est traversé par un courant électrique qui entre par une borne et sort par une autre. Un générateur extérieur fait régner entre ces bornes une différence de potentiel électrique U et débite un courant d'intensité I. Le travail reçu par le système pendant un temps dt est alors dW = UI dt. Un cas fréquent pour les fluides est le travail des forces de pression. Un fluide occupant un volume V est soumis à une pression extérieure p0, si le volume varie de dV, le travail reçu par le système est dW = — p0dV. Si la pression interne p est égale à p0, le système est pratiquement à l'équilibre et la transformation est dite réversible ; le travail reçu est alors — pdV.
Chaleur
Un transfert d'énergie se fait sous forme de chale [...]
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Écrit par :
- Julien BOK : professeur émérite à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles
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ÉNERGIE - Vue d'ensemble
Le terme « énergie » est ambigu : son champ sémantique est immense et se décline à travers presque toutes les activités humaines, depuis les ressources psychiques que l'homme va chercher auprès de médiateurs variés jusqu'aux organismes gouvernementaux qui ont pour charge de gérer ses emplois. Le scientifique est plus exigeant quant à la définition qu'il en donne, mais, même dans ce domaine plus re […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-vue-d-ensemble/
ÉNERGIE - Les ressources
À la fin de l'année 1973, à la suite d'une décision unilatérale de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (O.P.E.P.) qui suivait elle-même un embargo imposé par les pays arabes exportateurs à l'occasion de la guerre du Kippour, le prix mondial du pétrole brut était multiplié par quatre en quelques mois. Le premier « choc pétrolier », comme on l'appela, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-les-ressources/
ANTIMATIÈRE
Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire » : […] Les particules de l'espace interplanétaire arrivant dans l'atmosphère y subissent des collisions et modifient ainsi l'énergie des particules qu'elles rencontrent. Si leur vitesse est suffisante, elles peuvent créer des paires électron- positon au cours de ces chocs, en libérant leur énergie cinétique. Ce sont les positons créés par ce processus qui ont été observés par Anderson. C'est seulement en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_15695
ARCHITECTURE ÉCOLOGIQUE ou ARCHITECTURE DURABLE
Dans le chapitre « Maîtrise de l'énergie : profiter du gisement de négaWatts » : […] L ' énergie la moins chère restant celle qui n'est pas consommée, la stratégie de l'association négaWatt (www.negawatt.org), animée par un collège de 23 experts et praticiens de l'énergie, est très judicieuse : ce scénario combine sobriété et efficacité avant de recourir aux énergies renouvelables. La sobriété implique à la fois la responsabilisation des usagers dans leurs comportements quotidiens […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/architecture-ecologique-architecture-durable/#i_15695
ATMOSPHÈRE - Thermodynamique
Dans le chapitre « Évaporation et condensation » : […] Par diffusion moléculaire, mais surtout par mélange turbulent, la vapeur d'eau peut se répandre dans l'atmosphère pour accroître son humidité, en provenant de zones où règne une tension de vapeur plus élevée. Ces « sources » d'alimentation en vapeur d'eau sont généralement matérialisées par de vastes surfaces évaporantes (océans, mers intérieures) mais aussi, et surtout dans les régions intertr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-thermodynamique/#i_15695
ATOME
Dans le chapitre « Atome et spectroscopie » : […] L'étude des spectres des éléments et des corps composés constitue la source essentielle des informations sur la structure quantique des atomes et des molécules. Cette étude repose sur la détermination de la fréquence des raies spectrales qui correspondent à des transitions entre états quantiques, à quoi s'ajoutent la détermination de l'intensité des raies et la considération des règles de sélect […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_15695
ATOMIQUE PHYSIQUE
Dans le chapitre « La structure dite « grossière ». Le tableau périodique » : […] Le premier problème auquel ont été confrontés les physiciens atomistes a été de chercher à résoudre l'équation de Schrödinger pour un système formé de N électrons soumis à la force coulombienne attractive du noyau et à la force coulombienne répulsive qui s'exerce entre chaque paire d'électrons. Il n'existe pas de solution exacte à un aussi formidable problème, et toute l'intelligence des physici […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_15695
BIOÉNERGÉTIQUE
La bioénergétique, qui a pour objet la transformation de l'énergie dans les structures vivantes, ne diffère pas, dans son essence, de l'énergétique physique. Il n'y est question que d'échanges et de conversions d'énergie : énergie chimique, travail, chaleur, lumière. Ces échanges, ces transformations, sont soumis au principe de conservation de l'énergie et au principe de l'accroissement global d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bioenergetique/#i_15695
CASIMIR EFFET
L'effet Casimir est l'une des plus remarquables prédictions de la théorie quantique, puisqu'il touche à la nature même de l'état fondamental de l'électrodynamique, ce qu'il est convenu d'appeler le « vide quantique ». Contrairement au vide classique, proche du néant, l'état de plus basse énergie d'une théorie quantique est peuplé d'états virtuels qu'une excitation peut éventuellement révéler : c' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-casimir/#i_15695
CHALEUR
La notion de chaleur telle qu'elle résulte de la sensation de chaud et de froid remonte aux époques les plus reculées. Toutefois, elle n'appartint à la science qu'à partir du xviii e siècle, lorsque Lavoisier et Laplace reconnurent conjointement en elle « une grandeur susceptible d'accroissement et de diminution », et donc accessible à la mesure. La première tentative d'interprétation physique as […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chaleur/#i_15695
CHIMIE - Histoire
Dans le chapitre « La chimie et les secteurs socio-économiques » : […] Si la chimie a comme but essentiel d'améliorer les connaissances à l'intérieur de son domaine propre et de favoriser l'expansion de l'industrie chimique, elle intervient également dans la résolution de problèmes socio-économiques importants. Elle joue en effet un grand rôle dans le domaine de l' énergie : d'abord, en tentant de mettre au point des procédés plus économiques pour l'industrie chimiqu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-histoire/#i_15695
COULEUR DES MINÉRAUX
Dans le chapitre « Origine de la couleur » : […] Si les premiers céramistes de l'Antiquité et, plus tard, les maîtres verriers de nos grandes cathédrales savaient quelle substance et en quelle proportion il fallait ajouter à l'argile ou au sable, leur savoir était purement empirique. Il fallut, pour une première approche du problème de l'origine de la couleur, attendre Johann Wolfgang von Goethe, qui distingua trois groupes de minéraux : les min […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/couleur-des-mineraux/#i_15695
DÉGÉNÉRESCENCE, physique
Terme utilisé dans différents domaines de la physique. Un niveau énergétique est dit dégénéré lorsque plusieurs états d'un même système (atome, électron,etc.) possèdent une même énergie tout en différant les uns des autres par d'autres caractères. La dégénérescence est un concept classique utilisé en théorie des petites oscillations d'un système (macroscopique ou microscopique) à plusieurs degrés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/degenerescence-physique/#i_15695
EINSTEIN ALBERT (1879-1955)
Dans le chapitre « Relativité restreinte » : […] Très tôt préoccupé par la théorie électromagnétique et par son rapport à la question du mouvement, Einstein trouvait insatisfaisante par certains aspects la formulation qu'en avait donnée Lorentz en 1895, à partir de la théorie de Maxwell. D'une part, les phénomènes électromagnétiques (tels que l'induction) et optiques (absence d'anisotropie par rapport au mouvement de la Terre manifestée dans l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/albert-einstein/#i_15695
ÉNERGIE POLITIQUES DE L'
Les flux d'énergie alimentent en permanence les systèmes économiques modernes et toute rupture d'approvisionnement de ces flux peut avoir des effets lourds de conséquences. L'énergie a ainsi plusieurs composantes : économique (le fonctionnement en continu de l'économie, les prix, les taxes, la compétitivité), politique (la sécurité, l'indépendance), militaire (l'approvisionnement des armées), dip […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/politiques-de-l-energie/#i_15695
ÉNERGIES RENOUVELABLES
Les énergies renouvelables sont des sources d'énergie d'origine naturelle dont le renouvellement est suffisamment rapide à l’échelle humaine du temps pourDessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres qu’elles puissent être considérées comme presque inépuisables. Elles sont issues du rayonnement solaire, des vents, du cycle de l'eau, de la biomasse (tout ce qui est d’origine biologique, princi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energies-renouvelables/#i_15695
ÉQUILIBRE, physique
État d'un système qui correspond à un minimum de la fonction d'énergie pour le paramètre considéré. On distingue deux sortes d'équilibre : l' équilibre statique , où le système et le milieu n'échangent pas d'énergie, et l' équilibre dynamique , où la quantité d'énergie cédée par le système au milieu ambiant est égale à la quantité d'énergie cédée par le milieu au système. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibre-physique/#i_15695
ÉTOILES
Dans le chapitre « Évolution des étoiles » : […] L'étude de l'évolution stellaire a pour but de fournir l'interprétation physique de l'ensemble des observations dont on dispose sur la structure des étoiles. Le développement considérable de cette discipline depuis la fin des années 1950 a largement profité des performances croissantes des ordinateurs et de la mise au point des techniques d'analyse numérique adaptées. Parallèlement, les progrès ra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etoiles/#i_15695
GÉOTHERMIE
Sur le plan scientifique, la géothermie s'attache à l'étude du régime thermique du globe et aux mécanismes de transfert thermique – conductifs et convectifs. Elle tente d'intégrer l'ensemble des données géologiques, géochimiques et géophysiques dans des modèles satisfaisants. Abstraction faite des variations thermiques d'origine externe, qui affectent, selon leur périodicité, quelques mètres ou q […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geothermie/#i_15695
HOUSTON
Ville portuaire reliée au golfe du Mexique par un canal en eau profonde de 80 kilomètres, Houston est, avec 6,7 millions d’habitants en 2016, la cinquième agglomération la plus peuplée des États-Unis et la seconde du Texas après Dallas. Par ailleurs, la ville de Houston compte 2,3 millions d’habitants, ce qui en fait la quatrième la plus peuplée du pays. Véritable capitale américaine de l’énergie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/houston/#i_15695
LUMIÈRE
Dans le chapitre « Interaction lumière-matière » : […] Il est aisé de comprendre au premier degré par quel procédé un objet – rouge par exemple – nous apparaît d'une certaine couleur. Éclairée par de la lumière dite blanche (comme celle du soleil ou d'une ampoule), il ne renvoie vers notre œil qu'une partie du rayonnement incident – les composantes rouges de la lumière. Les autres composantes sont absorbées ou diffusées dans d'autres directions (un o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_15695
LUMINESCENCE
Dans le chapitre « Atomes et molécules isolés » : […] Selon les lois de la mécanique quantique, les atomes isolés, ou assemblés en molécules, puis en solides, possèdent des niveaux d’énergie. Pour comprendre les phénomènes de luminescence, il faut essentiellement considérer les niveaux d’énergies associés aux états électroniques. Dans le cas d’un atome isolé , intéressons-nous à ses trois premiers niveaux électroniques, d’énergie E 0, E 1 et E 2. Da […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/luminescence/#i_15695
MAGNÉTISME
Dans le chapitre « Magnétisme localisé et itinérant » : […] La description précédente supposait que les électrons responsables du magnétisme étaient bien localisés : c'est effectivement le cas dans les sels ou les oxydes des métaux 3 d (famille du fer) ou 4 f (lanthanides). Dans les métaux, il peut arriver que les moments ne soient plus étroitement localisés sur les atomes. Le magnétisme provient d'électrons itinérants susceptibles de sauter d'un atome […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_15695
MARÉES
Dans le chapitre « La propagation de l'énergie des marées océaniques » : […] Comment l'énergie des marées se propage-t-elle et se dissipe-t-elle à la surface des océans ? C'est un problème encore mal résolu. Cette dissipation contribue au ralentissement de la vitesse de rotation de la Terre, de 16 secondes par million d'années, et à l'éloignement de la Lune de la Terre, de 3,8 centimètres par an. L'analyse des solutions obtenues depuis le milieu des années 1990 permet d'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/marees/#i_15695
MASSE (notions de base)
Dans le chapitre « La masse relativiste » : […] Les principes de la relativité restreinte développée par Albert Einstein ont bousculé le concept classique de masse. L'équivalence proclamée entre la masse M et l'énergie E d'un corps au repos (le célèbre E = Mc 2 , où c est la vitesse de la lumière), si elle permet de mesurer les masses par leur équivalent en énergie (et donc en unités d’électronvolts ou eV), abolit la loi d'additivité des mass […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse/#i_15695
MASSE, physique
Dans le chapitre « Masse et énergie » : […] Au début du siècle, Einstein a montré la nécessité de modifier les conceptions de la mécanique newtonienne en remplaçant les notions classiques d'espace et de temps par des notions plus élaborées et plus intriquées. On sait qu'un aspect majeur de ces nouvelles notions est l'existence pour tous les corps matériels d'une vitesse limite c , qui coïncide avec la vitesse de la lumière. Cela implique u […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_15695
MATÉRIALISATION, physique
On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie h ν qui se convertit, au voisinage d'un noyau, en une paire électron-positron. Le phénomène ne peut avoir lieu dans le vide, où serait impossible la conservation du quadrivecteur énergie-impulsion du photon initial ; de plus, il est nécessaire que l'énergi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/#i_15695
MOLÉCULE
Dans le chapitre « La stabilité des molécules et les isomères » : […] Constituée d'un ensemble de noyaux positifs autour desquels vont s'organiser les électrons apportés par les atomes de départ, la molécule, dont la stabilité va résulter de forces électromagnétiques décrites comme dans le cas des atomes par la mécanique quantique (cf. liaisons chimiques ), apparaît donc comme la généralisation de l'atome. Strictement parlant, la notion d'atomes dans les molécules p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/molecule/#i_15695
NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires
De nombreuses réactions nucléaires sont exothermiques et l'énergie dégagée est, par unité de masse, environ un million de fois plus grande que dans les réactions chimiques qui, elles, ne font intervenir que les électrons périphériques des atomes ; les chaleurs de réaction s'expriment en millions d'électrons-volts (MeV) par atome pour les premières, en électrons-volts (eV) par atome pour les secon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-reacteurs-nucleaires/#i_15695
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds
Dans le chapitre « Les faisceaux d'ions ultrarelativistes » : […] Accélérer de plus en plus les particules élémentaires jusqu'à leur conférer des énergies gigantesques a été l'un des moteurs de la compréhension des interactions fondamentales. Jusque dans les années 1980, cette fièvre des hautes énergies n'avait pas atteint le domaine des faisceaux d'ions et les physiciens nucléaires n'étudiaient guère que les réactions dans lesquelles les énergies des faisceaux […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-faisceaux-d-ions-lourds/#i_15695
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux
Dans le chapitre « Les moyens de recherche » : […] Il s'agit d'accélérer les particules élémentaires (électrons, protons) à des énergies de plus en plus élevées. Les développements technologiques permettent de construire des accélérateurs de plus en plus puissants dans des limites budgétaires acceptables. On est ainsi passé ainsi de 100 MeV (1950) à plusieurs dizaines de gigaélectronvolts (1975) et à la dizaine de téraélectronvolts en 2007. Cela d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_15695
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules
Dans le chapitre « La nécessité d’énergie croissante » : […] De 1930 à nos jours, l'énergie des accélérateurs destinés à la physique des particules a connu une croissance presque exponentielle. Après les synchrotrons à protons et à électrons des années 1950-1975, les collisionneurs, utilisant mieux l'énergie communiquée aux particules, permettent d'engendrer des objets quantiques de masses de plus en plus élevées. Dans un collisionneur, des particules de h […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-accelerateurs-de-particules/#i_15695
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons
Dans le chapitre « Le champ électromagnétique quantifié » : […] La notion de photon résulte de la quantification du rayonnement. En théorie quantique, l'état du champ électromagnétique peut être décrit par la donnée de plusieurs nombres entiers positifs ou nuls n 1 , n 2 , ..., n j , ... caractérisant l'excitation des divers modes du champ électromagnétique. Par rapport à son état d'énergie minimale (appelé le vide) correspondant à tous les n j nuls, cet éta […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_15695
PLANÉTOLOGIE
Dans le chapitre « Étude comparative des planètes du système solaire » : […] Les propriétés physico-chimiques d’une atmosphère planétaire dépendent de deux facteurs principaux : la masse de la planète et sa distance au Soleil. La masse de la planète détermine la quantité d’éléments radioactifs qu’elle contient et donc – dans le cas des planètes telluriques, c’est-à-dire composées essentiellement de roches – sa réserve d’énergie interne. Celle-ci est directement responsable […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/planetologie/#i_15695
POMPAGE OPTIQUE
Dans le chapitre « Répartition entre niveaux d'énergie » : […] L'état énergétique d'une assemblée comprenant un grand nombre d'atomes identiques peut être caractérisé par leur répartition entre les différents niveaux d'énergie : N 1 est le nombre des atomes qui se trouvent à l'état E 1 , et, d'une façon générale, N n est le nombre d'atomes dans un état d'énergie E n . On dit que N n est la population de l'état E n . Lorsque le milieu auquel appartiennent l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_15695
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2016
Le prix Nobel de chimie 2016 a été attribué au Français Jean-Pierre Sauvage, au Britannique James Fraser Stoddart et au Néerlandais Bernard Lucas Feringa pour leurs travaux sur la conception et la synthèse de machines moléculaires. Les machines moléculaires répondent à une question fondamentale : l’homme est-il capable de fabriquer des machines qui soient de la taille d’une molécule, c’est-à-dir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2016/#i_15695
QUASARS
Dans le chapitre « La source d'énergie des quasars » : […] Les radiogalaxies elliptiques ont une structure radio formée de deux lobes symétriques par rapport à la galaxie. Une fraction des radioquasars ont une structure semblable. De plus, un certain nombre de radiogalaxies ont un noyau optique du type Seyfert 1. Tout cela indique que les radiogalaxies ne se distinguent très probablement des radioquasars que par la faiblesse du noyau optique. Nous avons […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/quasars/#i_15695
RADIOACTIVITÉ
La radioactivité désigne un vaste ensemble de phénomènes physiques, dont le dénominateur commun consiste en une modification du noyau atomique des éléments. Il existe dans la nature une centaine de type d'atomes. Ils ont été regroupés par Mendeleïev en 1869 sur un tableau montrant les analogies chimiques. Un atome (dimension environ 10 —10 m) est lui-même constitué d'un noyau minuscule (environ 1 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite/#i_15695
RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques
Dans le chapitre « Spectres d'énergie des rayons cosmiques » : […] L'énergie des rayons cosmiques est considérablement plus élevée que celle des particules qui sont accélérées par les étoiles éruptives. Cette énergie considérable est même la caractéristique la plus mystérieuse des rayons cosmiques : une seule particule – un noyau d'hydrogène, par exemple – peut transporter quelques 10 20 électronvolts, soit quelques dizaines de joules, c'est-à-dire une énergie m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-cosmiques/#i_15695
RÉACTEURS NUCLÉAIRES À SELS FONDUS
Pour satisfaire les futurs besoins énergétiques, devant la raréfaction des énergies fossiles et les problèmes environnementaux qu'elles génèrent, la filière nucléaire pourrait se développer. Toutefois, celle-ci, pour répondre aux diverses exigences (notamment de sûreté et de développement durable), doit développer de nouveaux concepts de réacteurs dits de « quatrième génération ». Parmi eux, le r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reacteurs-nucleaires-a-sels-fondus/#i_15695
RELATIVITÉ - Relativité restreinte
Dans le chapitre « Quantité de mouvement et énergie » : […] La physique classique avait introduit les concepts d'énergie ( E ) et de quantité de mouvement (désignée par le vecteur p , de composantes p x , p y et p z , la quantité de mouvement est égale au produit de la masse [ m ] d'un corps par son vecteur vitesse [ v ] : p = mv ). Les lois de conservation de ces quantités s'étaient révélé liées à l'invariance de la physique par rapport au choix d'une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/relativite-relativite-restreinte/#i_15695
SATURNE, planète
Dans le chapitre « Encelade » : […] Encelade est le satellite de Saturne le plus énigmatique. Alors qu'il a une taille voisine de celle de Mimas (498 km de diamètre), et que, comme ce dernier, il devait avoir une activité géologique quasi nulle (il dispose de très peu d'énergie interne), sa surface en montre d'évidents signes récents. La moitié de cette surface est criblée de cratères, mais moins que celle de Mimas. Elle n'est don […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/saturne-planete/#i_15695
SONS - Production et propagation des sons
Dans le chapitre « Absorption et dispersion du son dans les fluides » : […] On a déjà examiné la diminution de l'intensité du son due à la propagation d'ondes sphériques à partir de la source. Mais il existe une perte supplémentaire d'intensité dont l'explication précédente ne permet pas de rendre compte. Cette perte d'intensité se manifeste même quand le son passe à travers un milieu plus ou moins homogène où n'existe ni transmission sélective ni effet de filtre. La cau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sons-production-et-propagation-des-sons/#i_15695
SORTIE DU NUCLÉAIRE CIVIL
La catastrophe de Fukushima, qui a eu lieu en mars 2011 dans le nord-est du Japon, pays possédant un parc de centrales nucléaires considérées comme parmi les plus sûres du monde, a fait prendre brutalement conscience de la possibilité d'un accident majeur dans un pays occidental de haute technologie. Elle a suscité l'émergence d'une interrogation jusque-là largement passée sous silence : et si l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sortie-du-nucleaire-civil/#i_15695
STATISTIQUE MÉCANIQUE
Dans le chapitre « Entropie statistique et thermodynamique » : […] La mécanique statistique donne un fondement microscopique à l' entropie S, par la formule de Boltzmann : où S est l'entropie, k = 1,380 44 × 10 -16 erg/K, la constante de Boltzmann, et W le nombre des états microscopiques accessibles au système pour un état macroscopique donné. En mécanique statistique quantique, W est le nombre des états quantiques accessibles. Pour un système isolé en équi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-statistique/#i_15695
STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie et liaison chimique
Bien qu'usuellement développée à partir de résultats expérimentaux, la stéréochimie entre dans le cadre général de la théorie de la liaison chimique et, de ce fait, peut recevoir un support théorique. Une remarque préliminaire est cependant nécessaire. La géométrie d'une molécule est essentiellement conditionnée par son énergie. Or, celle-ci est attribuée à l'édifice dans son ensemble, si bien qu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stereochimie-stereochimie-et-liaison-chimique/#i_15695
STRUCTURE DISSIPATIVE
Le terme « structure dissipative » a été créé, en 1969, par Ilya Prigogine pour souligner la signification des résultats auxquels lui-même et ses collaborateurs de l'école de Bruxelles venaient de parvenir : loin de l'équilibre thermodynamique, c'est-à-dire dans des systèmes traversés par des flux de matière et d'énergie, peuvent se produire des processus de structuration et d'organisation spontan […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/structure-dissipative/#i_15695
SYMÉTRIES, physique
Dans le chapitre « Transformations continues et lois de conservation » : […] Passons maintenant à l'examen de transformations décrites par un ou plusieurs paramètres variant continûment. L'exemple le plus simple est l'opération de translation dans le temps, dont le paramètre est la date. L'argument s'applique aussi bien si on modifie la date prise pour origine du temps ou si on varie la date réelle de la mesure physique. Tout ingénieur considère que les lois de l'électrom […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/symetries-physique/#i_15695
SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique
On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes. En particulier, un système fermé désigne une portion invariable de matière ou, de la même façon, un ensemble donné de points matériels. Da […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-ouverts-thermodynamique/#i_15695
TECHNIQUES HISTOIRE DES
Dans le chapitre « La civilisation industrielle » : […] Les premiers ponts en fonte, navires à vapeur et usines métallurgiques voient le jour dès avant 1800, mais la grande expansion industrielle de l'Europe, puis de l'Amérique du Nord, se fait au cours du xix e siècle. La France suit le même chemin que l'Angleterre au cours de la première moitié de ce siècle avec la mise en place d'une industrie mécanique particulièrement florissante. Les trois domai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/histoire-des-techniques/#i_15695
THERMODYNAMIQUE (notions de base)
Dans le chapitre « Systèmes à couplage faible » : […] La plupart des systèmes thermodynamiques que l'on envisage couramment possèdent une propriété particulière qui simplifie considérablement leur étude. Considérons deux systèmes thermodynamiques S 1 et S 2 au repos et suffisamment éloignés l'un de l'autre pour que l'on puisse négliger leurs interactions mutuelles. Désignons par S le système global formé par la réunion de S 1 et S 2 . Il est clai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-notions-de-base/#i_15695
THERMODYNAMIQUE - Histoire
Parmi les multiples formes de l'énergie, la chaleur est celle à laquelle les savants ont mis le plus de temps à donner un statut scientifique. Or toute discipline qui a pour objet l'étude d'une catégorie déterminée de phénomènes ne devient effectivement une science qu'à partir du moment où la mesure y est introduite. La physique est en définitive parvenue à englober l'étude de la chaleur grâce à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-histoire/#i_15695
THERMODYNAMIQUE - Lois fondamentales
Dans le chapitre « Le premier principe » : […] Pour un système fermé, le principe d'équivalence conduit à l'expression générale suivante du premier principe (dans un système unifié d'unités) : La quantité U 2 − U 1 correspond à l'accroissement de l'énergie U du système entre l'état initial 1 et l'état final 2. La quantité Q est la chaleur reçue par le système, et W est le travail fourni au milieu extérieur. L'énergie U se présente donc comme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-lois-fondamentales/#i_15695
THERMO-IONIQUE ÉMISSION
Dans le chapitre « Équation fondamentale de l'émission d'électrons » : […] Le modèle physique décrivant l'émission d'électrons est dû à Arnold Sommerfeld. D'après ce modèle, un cristal d'un métal est assimilé à un puits de potentiel contenant un gaz dégénéré d'électrons qui occupent dans le puits de potentiel un certain nombre d'états énergétiques. On peut calculer le nombre d'états d N qui occupent une énergie comprise entre E et E + d E : où h est la constante de Pla […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/emission-thermo-ionique/#i_15695
THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE
Le xx e siècle nous a appris que l'énergie de fusion thermonucléaire est la source d'énergie du Soleil et de la plupart des autres étoiles. C'est cette énergie qui produit le rayonnement électromagnétique X issu de la région centrale de notre étoile et qui, par diffusion, absorption et réémission, devient la lumière qui nous parvient sur la Terre. Cette lumière satisfait, à travers la photosynthè […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#i_15695
TOURS DE GRANDE HAUTEUR ou GRATTE-CIEL
Dans le chapitre « Tendances actuelles » : […] La tour n'est plus seulement un bel objet fonctionnel dédié au travail, elle s'affiche comme une architecture à part entière et prend une place emblématique dans la ville. Désormais elle tient compte de l'environnement urbain et souhaite s'y intégrer. Elle revendique une nouvelle « fierté ». Dans un premier temps, elle s'autorise des fantaisies formelles et constructives et assure un rôle de vérit […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tours-de-grande-hauteur-gratte-ciel/#i_15695
TSUNAMIS
Dans le chapitre « La catastrophe de 2004 en Asie du Sud » : […] Le 26 décembre 2004, à 1 h 58 française, un séisme d'une amplitude de 8,9 sur l'échelle ouverte de Richter provoquait en Asie, dans le nord-est de l'océan Indien, un tsunami terriblement meurtrier. Les vagues successives du tsunami sont dues à un séisme sous-marin, dont l'épicentre a été localisé près de Banda Aceh, au nord-ouest de Sumatra (Indonésie). Le séisme a été long : d'abord, un trembleme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tsunamis/#i_15695
VENTS
Dans le chapitre « La force du vent et ses conséquences sur terre » : […] Quand la vitesse du vent augmente, son énergie s'accroît plus vite encore car elle est directement fonction du carré de sa vitesse. Ainsi, pour une vitesse dix fois plus élevée, l'énergie développée devient cent fois plus grande. Ainsi encore, un vent de 100 km/h pourra ne causer que peu de dégâts, alors qu'un vent de 140 km/h développera une énergie deux fois plus grande, avec des conséquences i […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vents/#i_15695
Voir aussi
Pour citer l’article
Julien BOK,
« ÉNERGIE -