Quatrième exposé
Parlons un peu d'énergie
Pour comprendre la suite de notre propos, il est peut être bon de rafraîchir certaines connaissances de base sur l’énergie.
Rappelons-nous que….
Dans l’Univers, énergie et matière sont indissociables
De la matière peut se transformer en énergie et de l’énergie en matière, mais il n’est pas possible de créer ni de la matière ni de l’énergie quand le terme créer est pris dans son sens littéral, c’est-à-dire "produire quelque chose à partir de rien".
La quantité totale de matière et d’énergie contenue dans l’Univers est une constante
Dans le monde purement physique, il existe une relation simple entre énergie et matière. Elle a été donnée par Einstein dans sa théorie de la relativité restreinte. Elle est résumée par sa célèbre équation
E=mc2
Dans le monde biologique, les échanges entre matière et énergie sont beaucoup plus compliquées. Elles ne peuvent pas être traitées d'une manière déterministe et prospective par les modèles mathématiques .
Pour rendre l’exposé plus clair nous allons laisser de côté la matière et nous concentrer essentiellement sur l’énergie puisque tel est le but de ce rappel.
Nous dirons alors qu’en pratique …
Il n’est pas possible de créer de l’énergie.
Il n’est possible que de transformer une forme d’énergie en une autre.
Mais qu’entend-t-on au juste par « énergie »? Bien que ce soit un terme que nous employons tous les jours, la notion d'énergie est difficile à comprendre car difficile à définir d’une manière simple.
On peut dire que…
L’énergie est la cause ou l’effet :
d’un déplacement,
ou d’une transformation,
ou d’une déformation
ou d’une modification de la matière
ou de toute autre forme de travail
Elle peut prendre de nombreuses formes, comparables à des sortes de monnaies d’échanges énergétiques entre les éléments et les structures du système complexe de l’Univers. Un peu comme dans le monde mercantile humain, chaque monnaie doit être compatible avec le type de transaction. Par exemple utiliser une balle de revolver pour rompre un chromosome n’est pas la monnaie appropriée, bien qu’ayant une énergie largement suffisante. La monnaie appropriée serait plutôt un photon d’énergie légèrement supérieure à l’énergie de la liaison chimique qui maintient la cohésion du chromosome.
De leur côté, les unités énergétiques sont presque aussi nombreuses que les formes reconnues que peuvent prendre l’énergie. Elles sont très souvent spécifiques au phénomène observé ou au domaine étudié. Quand par exemple les rayons du soleil transmettent une partie de leur énergie aux plantes par la photosynthèse, les physiciens parlent de photons et mesurent leur énergie en électron-volts. Quand un morceau de bois brûle, il peut transmettre une certaine énergie au milieu ambiant, appelée chaleur, exprimée en calories. Quand une masse de 1 kg a perdu 1 mètre d’élévation par rapport au centre de la Terre (ou par rapport à sa surface, cela revient au même), elle aura perdu une énergie potentielle gravitationnelle de 9,81 Joules, etc, etc.
Sur notre Terre, la Nature nous offre de l’énergie sous différentes formes mais les deux dominantes sont : l’énergie provenant directement du Soleil et celles indirectes provoquées par la force de gravitation de la masse terrestre et dans une moindre mesure de celle de la Lune. Ensemble elles se trouvent sous la forme de vent, de chutes d’eau, de marées, de pétrole, de charbon, de gaz, etc…
Prenons le cas particulier de la transformation de l’énergie solaire en énergie utile
Lire la suite 4-1
.
Rappelons-nous que….
Dans l’Univers, énergie et matière sont indissociables
De la matière peut se transformer en énergie et de l’énergie en matière, mais il n’est pas possible de créer ni de la matière ni de l’énergie quand le terme créer est pris dans son sens littéral, c’est-à-dire "produire quelque chose à partir de rien".
La quantité totale de matière et d’énergie contenue dans l’Univers est une constante
Dans le monde purement physique, il existe une relation simple entre énergie et matière. Elle a été donnée par Einstein dans sa théorie de la relativité restreinte. Elle est résumée par sa célèbre équation
E=mc2
Dans le monde biologique, les échanges entre matière et énergie sont beaucoup plus compliquées. Elles ne peuvent pas être traitées d'une manière déterministe et prospective par les modèles mathématiques .
Pour rendre l’exposé plus clair nous allons laisser de côté la matière et nous concentrer essentiellement sur l’énergie puisque tel est le but de ce rappel.
Nous dirons alors qu’en pratique …
Il n’est pas possible de créer de l’énergie.
Il n’est possible que de transformer une forme d’énergie en une autre.
Mais qu’entend-t-on au juste par « énergie »? Bien que ce soit un terme que nous employons tous les jours, la notion d'énergie est difficile à comprendre car difficile à définir d’une manière simple.
On peut dire que…
L’énergie est la cause ou l’effet :
d’un déplacement,
ou d’une transformation,
ou d’une déformation
ou d’une modification de la matière
ou de toute autre forme de travail
Elle peut prendre de nombreuses formes, comparables à des sortes de monnaies d’échanges énergétiques entre les éléments et les structures du système complexe de l’Univers. Un peu comme dans le monde mercantile humain, chaque monnaie doit être compatible avec le type de transaction. Par exemple utiliser une balle de revolver pour rompre un chromosome n’est pas la monnaie appropriée, bien qu’ayant une énergie largement suffisante. La monnaie appropriée serait plutôt un photon d’énergie légèrement supérieure à l’énergie de la liaison chimique qui maintient la cohésion du chromosome.
De leur côté, les unités énergétiques sont presque aussi nombreuses que les formes reconnues que peuvent prendre l’énergie. Elles sont très souvent spécifiques au phénomène observé ou au domaine étudié. Quand par exemple les rayons du soleil transmettent une partie de leur énergie aux plantes par la photosynthèse, les physiciens parlent de photons et mesurent leur énergie en électron-volts. Quand un morceau de bois brûle, il peut transmettre une certaine énergie au milieu ambiant, appelée chaleur, exprimée en calories. Quand une masse de 1 kg a perdu 1 mètre d’élévation par rapport au centre de la Terre (ou par rapport à sa surface, cela revient au même), elle aura perdu une énergie potentielle gravitationnelle de 9,81 Joules, etc, etc.
Sur notre Terre, la Nature nous offre de l’énergie sous différentes formes mais les deux dominantes sont : l’énergie provenant directement du Soleil et celles indirectes provoquées par la force de gravitation de la masse terrestre et dans une moindre mesure de celle de la Lune. Ensemble elles se trouvent sous la forme de vent, de chutes d’eau, de marées, de pétrole, de charbon, de gaz, etc…
Prenons le cas particulier de la transformation de l’énergie solaire en énergie utile
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