L'énergie : vocabulaire et schématisation

[Aranel53]

"Si l’on se place du point de vue de l’Éducation au Développement Durable (EDD) une des questions fondamentales qui se posent, est celle du caractère renouvelable de l’énergie. Si l’électricité était considérée comme une forme d’énergie, alors, il deviendrait possible de poser la question du caractère renouvelable de l’électricité.

Euh... Je ne comprends pas pas la phrase entre guillemets. Le caractère renouvelable ou non est associé à une source d'énergie pas une forme d'énergie...
D'ailleurs, on pourrait dire que le rayonnement solaire est renouvelable, donc dans ce cas, on aurait une source d'énergie associée à un transfert...
Bref, je ne vois ce que vient faire l'EDD pour savoir si l'électricité est une forme d'énergie ou un transfert...

[Aranel53]

La fréquence d'un photon permet de calculer l'énergie transférée.
"l’énergie transférée de la lumière aux atomes dépend seulement de la fréquence"
"l'énergie transférée (ou échangée) par la lumière est quantifiée"

On peut associer une énergie transportée par un photon, qui n'est pas forcément un transfert. Oui, c'est très souvent le cas, oui si c'est pas un transfert, le rayonnement n'est pas bien utile, mais bon, ça n'en fait pas une définition...

La discussion n'est pas sur le fait d'admettre ou pas certaines définitions, ou de partir d'un principe dogmatique sur ce qui serait "la bonne" ou "la mauvaise" définition, c'est à mes yeux le fait d'arriver à en formuler de plus utiles possibles pour éviter les angles morts et les incohérences en elles-mêmes afin d'aider les élèves.

Et préparer des situations suffisamment étoffées pour que les élèves ne puissent pas être surpris par des cas "à la con". Enfin, c'est ma vision du bouzin.

[Wissam]

Je pense en effet que le plus raisonnable est simplement d’admettre les limites de certaines définitions

Mais pour le plaisir de la discussion : un courant électrique dans un boucle supraconductrice, ne peut on pas le voir comme un stockage d’électricité ?

[xavier29]

Mais pour le plaisir de la discussion : un courant électrique dans un boucle supraconductrice, ne peut on pas le voir comme un stockage d’électricité ?

J'en parlais ici : viewtopic.php?f=23&t=10320&start=200#p74172

"Si l’on se place du point de vue de l’Éducation au Développement Durable (EDD) une des questions fondamentales qui se posent, est celle du caractère renouvelable de l’énergie. Si l’électricité était considérée comme une forme d’énergie, alors, il deviendrait possible de poser la question du caractère renouvelable de l’électricité.

Euh... Je ne comprends pas pas la phrase entre guillemets. Le caractère renouvelable ou non est associé à une source d'énergie pas une forme d'énergie...

Oui, mais on fait tous à un moment ou un autre le raccourci : "énergie renouvelable" au lieu de "source d'énergie renouvelable".

Je reformule avec des termes mieux choisis :
""Si l’on se place du point de vue de l’Éducation au Développement Durable (EDD) une des questions fondamentales qui se posent, est celle du caractère renouvelable des sources d’énergie. Si l’électricité était considérée comme une forme d’énergie, alors, il deviendrait possible de poser la question du caractère renouvelable d'une éventuelle source d'énergie qui permettrait de stocker l’électricité."

[Aranel53]

Bein, je ne comprends toujours pas... Un moulin à eau utilise une source d'énergie cinétique, mais ce n'est pas pour autant que le fait que cette source soit renouvelable me permettrait de stocker de l'énergie cinétique pour plus tard ? Ou l'inverse ? Bref... bof comme argument.

[gts2]

Bonjour,

Les moulins à eau utilise plutôt l'énergie potentielle, et cette énergie est stockable : il suffit de fermer la vanne.

L'énergie est une caractéristique d'un système, une énergie cinétique est l'énergie cinétique de quelque chose, le travail que je fais en soulevant un objet n'est pas l'énergie de quelque chose, c'est une traduction de mon action sur l'objet.

Je suis depuis un certain temps la discussion, et je me suis aussi posé des questions (l'énergie électrique cela existe, cela se propage ...) avant de comprendre le contexte. Je crois avoir trouvé le biais qui pose problème.

En fait dans transfert il y a deux notions :
- la notion thermodynamique, ce qui se passe à l'interface entre deux systèmes et cela n'est pas une énergie
- le transfert entre deux systèmes qui peuvent être éloignés et qui donc nécessite un flux d'énergie entre les deux (cela correspond davantage à transport, vocabulaire des programmes du cycle 3 d'après J. Vince).

Prenons un être humain chauffé par un radiateur : le radiateur cède de la chaleur (transfert au sens thermo), l'air ambiant chauffé se déplace par convection (c'est bien un flux d'énergie thermique) et idem à l'arrivée.

Prenons une éolienne qui alimente un radiateur, aux bornes de l'éolienne il y a bien un travail cédé à la ligne électrique (une force qui pousse un électron ce n'est pas une forme d'énergie), il y a ensuite transport d'énergie électrique par les fils et idem à l'arrivée.

Prenons l'éolienne elle-même avec l'énergie cinétique en entrée, le transfert à l'entrée ne peut être qu'un travail contrairement à la sortie qu'on peut interpréter...

Tant qu'à traduire cela au niveau collège...

[xavier29]

Bein, je ne comprends toujours pas... Un moulin à eau utilise une source d'énergie cinétique, mais ce n'est pas pour autant que le fait que cette source soit renouvelable me permettrait de stocker de l'énergie cinétique pour plus tard ? Ou l'inverse ? Bref... bof comme argument.

Ce n'est pas comme ça que je comprends la citation.

"Si l’on se place du point de vue de l’Éducation au Développement Durable (EDD) une des questions fondamentales qui se posent, est celle du caractère renouvelable des sources d’énergie."

Jusque là je pense qu'on comprend la même chose.

"Si l’électricité était considérée comme une forme d’énergie, alors, il deviendrait possible de poser la question du caractère renouvelable d'une éventuelle source d'énergie qui permettrait de la stocker."

Chaque forme d'énergie peut être stockée dans une source, qui peut être qualifiée de renouvelable ou pas. Si l'électricité pouvait être considérée comme une forme d'énergie, alors on pourrait se demander dans quelle source elle peut être stockée, et si cette source est renouvelable ou pas.

[Aranel53]

Les moulins à eau utilise plutôt l'énergie potentielle, et cette énergie est stockable : il suffit de fermer la vanne.

Pas vraiment... C'est facile de calculer en regardant la hauteur de chute, et d'accord l'énergie provient de la gravitation mais ce n'est pas "l'énergie potentielle de l'eau" qui permet le transfert d'énergie à la roue, c'est le fait que l'eau se déplace.
Quant à l'idée de stocker l'énergie potentielle d'une rivière en "fermant une vanne", euh bein oui c'est possible, mais dans le cas d'un simple moulin, ce n'est pas si simple !

En fait dans transfert il y a deux notions :
- la notion thermodynamique, ce qui se passe à l'interface entre deux systèmes et cela n'est pas une énergie
- le transfert entre deux systèmes qui peuvent être éloignés et qui donc nécessite un flux d'énergie entre les deux (cela correspond davantage à transport, vocabulaire des programmes du cycle 3 d'après J. Vince).

Oui, je crois que tu touches bien du doigt le problème de dénomination que l'on a. Et que j'avais un peu esquissé dans mon problème sur la définition de la convection.
Et je rois que c'est aussi cette idée de ce qui nous gêne quand on aimerait parler de "transfert d'énergie chimique" pour avoir un ensemble simple et cohérent dans les schémas. Ce qui n'est pas le cas, car l'énergie chimique ne "vient" qu'avec son propre réservoir et on ne peut pas la transférer comme on veut. Et on retombe dans le problème de la représentation des transformations d'énergie au sein du même système qu'on ne peut pas représenter comme un transfert...

Si l'électricité pouvait être considérée comme une forme d'énergie, alors on pourrait se demander dans quelle source elle peut être stockée, et si cette source est renouvelable ou pas.

Mouais, c'est pas bien plus clair... et je trouve que c'est plutôt tordu comme raisonnement. Mais bon...
On a le magma comme source d'énergie thermique sous terre
On a le pétrole/biomasse comme source d'énergie chimique
On a le vent ou les rivières comme source d'énergie cinétique
On a le cycle de l'eau qui permet d'avoir de l'énergie potentielle de pesanteur.
Mais on n'a pas de source d'énergie potentielle élastique (renouvelable ou non), pourtant c'est bien une forme d'énergie ? On va chercher la source d'énergie potentielle élastique et chercher si elle est renouvelable ? ça veut dire quoi ? Donc bon, je ne vois vraiment pas la pertinence de cette phrase...
Le rayonnement solaire est tout à fait considérable comme renouvelable, mais n'est pas une forme d'énergie donc n'est pas une source car ce n'est pas un réservoir...

[Aranel53]

Donc au final par exemple pour une centrale thermique, il vaut mieux faire un schéma simplifié avec "énergie chimique" au début et transfert thermique ensuite, ou bien on écrit d'abord la transformation chimique/thermique avant le transfert ?

production-elec-centrale-thermique.PNG

[gts2]

Et je crois que c'est aussi cette idée de ce qui nous gêne quand on aimerait parler de "transfert d'énergie chimique" pour avoir un ensemble simple et cohérent dans les schémas. Ce qui n'est pas le cas, car l'énergie chimique ne "vient" qu'avec son propre réservoir et on ne peut pas la transférer comme on veut. Et on retombe dans le problème de la représentation des transformations d'énergie au sein du même système qu'on ne peut pas représenter comme un transfert...

Oui, j'avais oublié une autre interprétation de transfert : dans le cas disons d'une centrale thermique, celle-ci est un système ouvert, donc de la matière entre et transporte avec elle son énergie chimique. Donc une chaudière est un convertisseur qui en entrée a un flux d'énergie chimique et en sortie un transfert thermique, mais je ne vois pas trop comment faire rentrer cela dans un schéma.

Pour ce qui est des moulins, en effet, cela dépend, je pensais en fait à un moulin particulier. Dans http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0102/travaux/2h/tpld/moulins/sommaire/fonct/vertical.htm, les deux premiers fonctionnent avec l'énergie potentielle, la "roue en dessous" avec l'énergie cinétique.