On
dit qu'un corps ou système de corps possède l'énergie lorsqu'il
est capable de produire du travail. Cette énergie peut exister dans
les corps soit à l'état actuel ou cinétique, soit à l'état
potentiel.
On
entend par énergie actuelle ou cinétique celle que possèdent les
corps en mouvement. Nous la trouvons dans la nature produite par les
chutes d'eau, les vents, les mouvements de la mer. A cet état, nous
savons plus ou moins facilement l'utiliser, c'est-à-dire lui faire
produire le travail dont nous avons besoin, et nous devons le faire
au lieu et à l'instant où elle se produit. L'énergie potentielle
existe à l'état latent ou en puissance, dans certains corps ou
systèmes de corps au repos, et peut apparaître à l'état d'énergie
actuelle, c'est-à-dire être utilisée, en un lieu et à un moment
quelconques. Pour provoquer cette transformation en travail, il
suffit d'une faible dépense d'énergie primitive. Considérons, par
exemple, une certaine quantité de charbon : le système des corps
constitué par le charbon et l'oxygène de l'air possède une énergie
potentielle. En effet, il suffira de porter une partie du charbon à
une température convenable pour que la combustion, c'est-à
avec
l'oxygène, de toute la masse, se produise. Cette combustion
permettra, comme on le sait, de vaporiser l'eau d'une chaudière et
de mettre en mouvement une machine à vapeur qui produira le travail.
L'énergie primitive qu'il a fallu dépenser pour transformer en
travail l'énergie potentielle du système charbon-oxygène est
représentée par la quantité de chaleur nécessaire pour porter une
faible quantité de charbon à une température suffisante pour
provoquer la combustion. Il y a différentes formes de l'énergie. On
sait qu'on peut mettre en mouvement les machines d'une usine,
c'est-à-dire produire du travail soit au moyen d'une chute d'eau,
soit en utilisant la chaleur produite elle-même par la combinaison
chimique de deux corps, carbone et oxygène (machine à vapeur), soit
au moyen d'un moteur électrique alimenté par un courant. Donc, la
chute d'un corps (torrent), la chaleur, les phénomènes chimiques,
le courant électrique, sont des manifestations de l'énergie :
énergie mécanique, thermique, chimique, électrique. On trouve dans
la nature, d'une part, la matière ; d'autre part, l'énergie. Pour
utiliser convenablement la matière, nous devons la transformer. Ex.
: transformation des minéraux en métaux, les calcaires en chaux,
etc. De même, la forme de l'énergie doit être transformée pour
être utilisée. La possibilité de cette transformation nous est
donnée par la machine à vapeur. L'énergie potentielle
chimique
de l'ensemble carbone-oxygène s'est transformée en énergie
thermique et elle-même en énergie mécanique. Cette énergie peut
actionner une dynamo qui donnera de l'énergie électrique.
Toutefois, cette transformation nécessite une certaine complexité
d'appareils et elle ne se fait qu'à condition de consentir à une
perte énorme de l'énergie mise en jeu, environ 90 %. Cependant, on
peut transformer l'énergie sans
grande
perte et on peut aussi la transformer facilement d'un point à un
autre. Chacun sait que l'on peut transporter l'énergie produite par
une chute d'eau et préalablement transformée en énergie électrique
à plusieurs centaines de kilomètres ; et l'utiliser à son point
d'arrivée, sous différentes formes (V. Electrification). On
remarque que, dans un système, si aucune action n'intervient de
l'extérieur, l'énergie se conserve en quantité invariable, quelle
que soit sa transformation. C'est le principe de la conservation de
l'énergie. L'énergie ne se crée ni ne disparaît : elle ne fait
que se transformer. Si nous considérons une certaine quantité
d'énergie électrique et que nous la transformions intégralement,
partie en chaleur et partie en travail mécanique, la somme de ces
deux dernières formes d'énergie sera rigoureusement égale à la
quantité d'énergie première.
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