🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

Citer les formes et sources d'énergie ; exploiter la relation \(E=P\times\Delta t\)
Schématiser une chaîne énergétique ; calculer un rendement
Énoncer la conservation de l'énergie et la condition « renouvelable »
Réactions exo/endothermiques ; pouvoir calorifique d'un combustible

Fiche résumé — Énergie : formes, conversions et conservation

Chapitre 2 | Première STI2D — spécialité Physique-chimie et mathématiques | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Formes et sources

Formes : cinétique, potentielle, interne/thermique, chimique, électrique, rayonnante, nucléaire. Unité : le joule (J).

Astuce : la source est le réservoir (vent, gaz…), la forme décrit l'aspect physique (cinétique, chimique…).

2. Puissance – énergie – durée

\(P=\dfrac{E}{\Delta t}\quad\Leftrightarrow\quad E=P\times\Delta t\)

\(P\) en W, \(E\) en J, \(\Delta t\) en s. \(1\ \text{kWh}=3{,}6\times10^{6}\ \text{J}\).

Ordres : habitat \(\sim\) kW, transports \(\sim\) 100 kW, production \(\sim\) MW–GW.

3. Conversions

Moteur : électrique → cinétique
Alternateur : cinétique → électrique
Panneau PV : rayonnante → électrique
Pile / batterie : chimique → électrique
Chaudière / moteur thermique : chimique → thermique

4. Chaîne énergétique

Source → convertisseur(s) → utilisation. On distingue formes, sources, convertisseurs, énergie utile et perdue (souvent thermique).

Astuce : les pertes sont presque toujours dissipées sous forme de chaleur.

5. Conservation et rendement

\(E_{\text{entrée}}=E_{\text{utile}}+E_{\text{perdue}}\)

\(\eta=\dfrac{E_{\text{utile}}}{E_{\text{entrée}}}\lt1\)

Chaîne : \(\eta_{\text{global}}=\eta_1\times\eta_2\times\dots\)

Piège : un rendement est toujours \(\lt1\) — jamais \(\gt1\).

6. Renouvelable

Ressource renouvelable : renouvellement naturel rapide à l'échelle d'une vie humaine.

Oui : soleil, vent, eau, biomasse, géothermie
Non : charbon, pétrole, gaz, uranium

Piège : renouvelable ≠ inépuisable ≠ propre.

7. Exo / endothermique

Exothermique : libère de l'énergie → milieu chauffe → énergie du système diminue.
Endothermique : absorbe de l'énergie → milieu refroidit → énergie du système augmente.

Combustion = exothermique : combustible + comburant (\(\text{O}_2\)), amorçage puis auto-entretien.

8. Pouvoir calorifique

\(E=PC\times m\)

\(PC\) en kJ·kg\(^{-1}\), \(m\) en kg, \(E\) en kJ. Énergie libérée par 1 kg de combustible.

Astuce : gaz naturel \(\gt\) fioul \(\gt\) charbon \(\gt\) bois (par kg).

Exemple type

Chaudière gaz : \(PC=5{,}0\times10^{4}\ \text{kJ·kg}^{-1}\), \(m=2{,}0\ \text{kg}\), \(\eta=0{,}90\).
\(E=PC\times m=1{,}0\times10^{5}\ \text{kJ}=100\ \text{MJ}\) libérés.
\(E_{\text{utile}}=\eta\times E=0{,}90\times100=90\ \text{MJ}\) transmis à l'eau.