La puissance est la vitesse de transfert de l’énergie : P = E ÷ t, mesurée en watts (W), où 1 W = 1 J/s. Une bouilloire de 2000 W transfère 2000 J chaque seconde. Deux moteurs peuvent soulever la même charge à la même hauteur, mais le plus puissant le fait plus vite.
Le rendement est la fraction de l’énergie reçue qui est transférée de façon utile : rendement = énergie utile en sortie ÷ énergie totale en entrée, souvent donné en pourcentage. L’énergie gaspillée est en général dissipée sous forme de chaleur dans le milieu extérieur, ce qui la rend moins utile. Le graissage réduit les frottements dans les machines, et l’isolation thermique, comme les murs à double paroi et l’isolation des combles, réduit les pertes de chaleur des bâtiments. Les matériaux à faible conductivité thermique transfèrent la chaleur plus lentement ; des murs plus épais perdent aussi l’énergie plus lentement.
Exemple corrigé
Un moteur utilise 500 J et fournit 350 J d’énergie cinétique utile. Quel est son rendement ?
- Rendement = énergie utile ÷ énergie totale reçue.
- 350 ÷ 500 = 0.7.
Réponse:Le rendement est de 0.7, soit 70 %.
Mots clés
- puissance
- vitesse de transfert de l’énergie, en watts
- rendement
- énergie utile en sortie ÷ énergie totale en entrée
- dissipée
- dispersée et gaspillée, en général sous forme de chaleur
- conductivité thermique
- la capacité d’un matériau à conduire la chaleur
De nouvelles questions à chaque fois.
Référencé aux NGSS: HS-PS3-3