ÉNERGIELa notion

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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 [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 12 pages

Médias de l’article

Énergie potentielle

Énergie potentielle
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Barrage

Barrage
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Max Planck

Max Planck
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Énergie de liaison

Énergie de liaison
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Afficher les 4 médias de l'article


Écrit par :

  • : ancien directeur du laboratoire de physique de l'Ecole Normale Supérieure

Classification

Autres références

«  ÉNERGIE  » est également traité dans :

ÉNERGIE - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Jean MATRICON
  •  • 1 648 mots

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

ÉNERGIE - Les ressources

  • Écrit par 
  • Jean-Marie CHEVALIER, 
  • Daniel CLÉMENT, 
  • François MOISAN, 
  • Jean-Pierre TABET
  •  • 6 340 mots
  •  • 1 média

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

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

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

ARCHITECTURE ÉCOLOGIQUE ou ARCHITECTURE DURABLE

  • Écrit par 
  • Dominique GAUZIN-MÜLLER
  •  • 5 078 mots
  •  • 1 média

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

ATMOSPHÈRE - Thermodynamique

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre CHALON
  •  • 7 715 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Physique des changements d’état de l’eau »  : […] Lorsque la tension de vapeur e atteint une valeur e s , dite tension de vapeur saturante, les échanges à l’interface entre de la vapeur et du liquide sont équilibrés, la vapeur ne peut pas accueillir plus de molécules qu’elle n’en contient déjà, on dit qu’elle est saturée par rapport à l’eau liquide – ce qui correspond à une humidité relative HU (p. 100 ) =  100  e / e s  = 100 p. 100 . Il en es […] Lire la suite

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 238 mots
  •  • 15 médias

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

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

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

BIOÉNERGÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE, 
  • Jacques TONNELAT
  • , Universalis
  •  • 5 211 mots
  •  • 3 médias

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

CASIMIR EFFET

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 330 mots

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

CHALEUR

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
  •  • 996 mots

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

Voir aussi

Pour citer l’article

Julien BOK, « ÉNERGIE - La notion », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-la-notion/