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Sciences
Puisque l'énergie ne se perd pas et ne se crée pas, où part l'énergie thermique?
Réponse de Simon Augustin Callegari
Adjoint scientifique
Groupe systèmes énergétiques de l’ISE et Département F.-A. Forel des sciences de l’environnement et de l’eau (DEFSE)
Université de Genève
Pour répondre à cette question, il y a deux règles physiques essentielles dans le monde de l'énergie:
- La première est celle mentionnée dans la question: l'énergie ne se perd pas ni ne se crée, on peut seulement la transformer.
- La deuxième, qui dit que la "qualité" globale de l'énergie diminue au cours des transformations et du temps: on peut transformer la totalité d'une quantité d'énergie de haute qualité (par exemple un vélo en mouvement) en énergie de qualité inférieure (de la chaleur, en freinant). Mais on ne peut pas faire l'inverse à 100%, donc on ne peut pas transformer la totalité d'une quantité de chaleur en une "meilleure" énergie (par exemple du mouvement, de l'électricité).
Donc dans le cas de l'énergie thermique, on se trouve déjà avec un type d'énergie de basse qualité, et il n'y a pas de transformations impliquées.
Mais où part donc l'énergie thermique utilisée dans notre quotidien? Elle se dissipe, se dilue dans le monde qui nous entoure, jusque dans l'espace qui est très froid (-270°C, à l'ombre loin des étoiles...) et dont la taille est infinie.
Imagine-toi au bord du lac Léman maintenant (l'eau est à environ 7°C aujourd'hui) avec une tasse d'eau bouillante dans les mains (de l'eau à près de 100°C). Ces deux quantités d'eau contiennent une certaine quantité d'énergie sous forme de chaleur. Tu peux faire un thé si tu veux, la qualité de l'énergie (ici la température) est suffisante dans la tasse.
Si tu verses la tasse dans le lac (sans le sachet de thé, hein!), l'eau chaude de la tasse va se diluer et augmenter très très légèrement la température du lac (tellement peu que même en calculant on ne verra pas la différence vu le volume énorme du lac par rapport à ta tasse).
La quantité d'énergie totale reste exactement la même, mais diluée: maintenant nous n'avons pas d'eau avec une température suffisante pour se faire du thé: la qualité globale de l'énergie à disposition a diminué.
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