Energia : Diferéncia entre lei versions

Un article de Wikipèdia, l'enciclopèdia liura.
Contengut suprimit Contengut apondut
Linha 60 : Linha 60 :


Ansin, dins lo cas d'una [[reaccion endotermica]], l'energia dei liasons dei produchs de la reaccion es superiora a aquela dei reactius. Per aver luòc, aquela reaccion a donc besonh d'un apòrt exterior d'energia. Dins lei fachs, aquò se tradutz per una consumacion de [[calor]] que pòu entraïnar un refrejament marcat dau mitan reaccionau ò de son environament. Dins lo cas d'una [[reaccion exotermica]], es l'efiech opausat qu'es observat. L'energia dei liasons dei produchs es inferiora a aquela dei reactius. L'excès d'energia es donc liberat sota forma de [[calor]]. Aqueu fenomèn entraïna una aumentacion de la [[temperatura]] dau mitan reaccionau ò de son environament.
Ansin, dins lo cas d'una [[reaccion endotermica]], l'energia dei liasons dei produchs de la reaccion es superiora a aquela dei reactius. Per aver luòc, aquela reaccion a donc besonh d'un apòrt exterior d'energia. Dins lei fachs, aquò se tradutz per una consumacion de [[calor]] que pòu entraïnar un refrejament marcat dau mitan reaccionau ò de son environament. Dins lo cas d'una [[reaccion exotermica]], es l'efiech opausat qu'es observat. L'energia dei liasons dei produchs es inferiora a aquela dei reactius. L'excès d'energia es donc liberat sota forma de [[calor]]. Aqueu fenomèn entraïna una aumentacion de la [[temperatura]] dau mitan reaccionau ò de son environament.

La nocion d'[[energia quimica]] es fòrça importanta en [[termoquimia]], la branca eissida de la mescla de la [[quimia]] generala e de la [[termodinamica]]. Domeni fondamentau de la quimia modèrna, estúdia lei cambis d'energia dins lei mitans reaccionaus e permet de descriure e de preveire divèrsei mecanismes reaccionaus.


=== L'energia intèrna ===
=== L'energia intèrna ===

Version del 9 abril de 2022 a 09.11

Lo Soleu es la fònt d'energia principala de la màger part dei formas de vida terrèstra.

L’energia es una grandor fisica caracteristica d'un sistèma fisic que garda la meteissa valor dins lo corrent de totei lei transformacions intèrnas d'aqueu sistèma e qu'exprimís sa capacitat de modificar l'estat d'autrei sistèmas. Son unitat dins lo sistèma internacionau es lo joule. Es una grandor importanta de la fisica car permet de descriure lei concèptes de trabalh e de calor.

La nocion modèrna d'energia es apareguda durant lo sègle XVII amb l'emergéncia de la mecanica newtoniana. N'existís plusors formas diferentas que son nombre pòu variar segon lei disciplinas consideradas. Entre lei pus frequentas, se pòu citar l'energia mecanica, l'energia quimica, l'energia intèrna, l'energia nucleara e l'energia electromagnetica. L'energia es tanben liada a la massa per la relacion famosa descubèrta per Albert Einstein : E = mc2.

Istòria

La nocion d'energia es apareguda durant l'Antiquitat dins lei trabalhs de filosòfs grècs coma Aristòtel (384-322 avC)[1]. Lo tèrme significava « activitat » ò « operacion ». S'escriviá ἐνέργεια que foguèt latinizat en energeia. Pasmens, dins la pensada grèga antica, èra un concèpte filosofic qualitatiu susceptible d'englobar d'idèas coma lo gaug ò lo plaser. Èra tanben vista coma una nocion en oposicion amb la « fòrça en poissança » (δύναμις / dýnamis).

La nocion modèrna d'energia foguèt probablament imaginada per lo sabent alemand Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) au començament dau sègle XVII durant lo periòde de mesa en plaça de la mecanica newtoniana. Suggeriguèt l'existéncia d'una vis viva, egala a mv2[2], e descurbiguèt lo principi de la conservacion de l'energia mecanica dins certanei sistèmas fisics[3]. Dins aquò, sei teorias foguèron presas dins de garolhas « nacionalistas » amb lei partisans dei teorias de René Descartes (1596-1650) en França e d'Isaac Newton (1642-1727) en Anglatèrra. Ansin, l'elèit scientific d'aquelei país negligiguèt lei trabalhs de Leibniz durant plusors decennis. Aquela situacion durèt fins ai trabalhs de traduccion d'Émilie du Châtelet (1706-1749) qu'introduguèt lei teorias newtonianas en França en integrant d'apòrts de Leibniz regardant l'energia[4]. De mai, formulèt tornarmai lo principi de la conservacion de l'energia mecanica dins certanei sistèmas e establiguèt una diferéncia clara entre l'energia – qu'èra totjorn dich « fòrça viva » – e la quantitat de movement.

La premiera utilizacion dau tèrme energia dins son sens modèrna data probablament de 1807. Foguèt l'òbra de Thomas Young (1773-1829) durant sei trabalhs sus l'estudi de la tension de superficia[5]. Puei, en 1829, Gaspard-Gustave de Coriolis (1792-1843) prepausèt la premiera descripcion modèrna de l'energia cinetica[6][7]. Aqueu trabalh foguèt seguit per la premiera definicion de l'energina potenciala donada per William Rankine (1820-1872) en 1853[8]. En parallèl, lo desvolopament de la termodinamica entraïnèt l'emergéncia de questions quant a la natura de la calor e, d'un biais pus generau, dei transferiments termics. Aquò durèt fins a la descubèrta d'un liame entre lo trabalh mecanic e la calor en 1845 per James Prescott Joule (1818-1889), descubèrta majora que permetèt de liar la mecanica e la termodinamica[9].

Aquela darriera disciplina foguèt un vector major d'avançada dins l'estudi de la nocion d'energia durant la segonda mitat dau sègle XIX. D'efiech, après la formalizacion de la premiera version de la conservacion de l'energia per lord Kelvin (1824-1907), son aplicacion a la quimia permetèt de desvolopar d'explicacions energeticas dei procès quimics. Rudolf Clausius (1822-1888), Josiah Willard Gibbs (1839-1903) e Walther Nernst (1864-1941) foguèron leis actors principaus d'aqueu movement[10][11]. Aquò menèt tanben a la premiera definicion de l'entropia, per Clausius, e ai descubèrtas de Josef Stefan (1835-1893) sus lo raionament deis objèctes.

Au començament dau sègle XX, lei trabalhs d'Albert Einstein (1879-1955) sus la relativitat transformèron radicament la concepcion de l'energia. En particular, la relacion famosa E = mc2 establiguèt un liame novèu entre la massa e l'energia[12]. En 1918, aquelei descubèrtas menèron a la formulacion dau teorèma de Noether que definís plusors relacions de conservacion. Segon aquela teoria, la conservacion de l'energia es una consequéncia de l'invariància dei lèis de la fisica[13]. Uei, lei teorias fisicas dau modèl estandard de la fisica considèran donc que la conservacion de l'energia es una consequéncia matematica dircèta de la simetria de translacion dau temps qu'es la grandor conjugada de l'energia.

Lei formas principalas d'energia

Per de rasons practicas, diferentei formas d'energia son estadas definidas per leis scientifics. D'efiech, dins la màger part dei disciplinas, l'energia aparéis sota de formas relativament aisadas d'identificar. Aqueu fenomèn es un element important car es sovent integrat dins de descripcions ò de modèls coma, per exemple, aqueu de la liason quimica. Pasmens, dins lei fachs, existís unicament una forma d'energia e lei descripcions aicí dessota son donc de simplificacions frequentament utilizadas.

L'energia mecanica

Article detalhat: Energia mecanica.

L'energia mecanica es una quantitat utilizada en mecanica classica per designar l'energia d'un sistèma emmagazinada sota forma d'energia cinetica e d'energia potenciala. Es una quantitat qu'es conservada en l'abséncia de fòrças non conservativas aplicadas au sistèma[14]. L'energia mecanica, que despend de la velocitat, es pas un invariant galilean : despend dau referenciau chausit per descriure lo movement dau sistèma.

L'utilizacion pus frequenta de l'energia mecanica es lo teorèma de l'energia mecanica. Per un còrs pontuau de massa m constanta percorrent un camin anant d'un ponch A a un ponch B, la variacion d'energia mecanica es egala a la sòma dei trabalhs W dei fòrças non conservativas interioras e exterioras que s'exercisson sus aqueu còrs :

Aqueu teorèma se simplifica fòrça en l'abséncia de fòrças non conservativas. Se fau tanben nòtar que lo teorèma de Bernoulli es una forma particulara d'aquela relacion.

L'energia quimica

Fotografia d'una reaccion aluminotermica, un exemple de reaccion exotermica utilizada per soudar doas pèças metallicas.
Article detalhat: Liame quimic.

L'energia quimica es la forma d'energia qu'es mesa en jòc dins l'establiment dei liasons quimicas. Lo ròtle d'aquela energia s'obsèrva durant lei reaccions quimicas. En particular, permet de descriure lo mecanisme reaccionau permetent d'obtenir un produch a partir d'un reactiu. Permet tanben d'explicar lo caractèr endotermic ò exotermic d'una reaccion. D'efiech, coma l'establiment d'una liason quimica necessita una certana quantitat d'energia, la rompedura e la formacion de liasons durant una reaccion son acompanhadas per de fenomèns d'absorpcion ò de liberacion d'energia.

Ansin, dins lo cas d'una reaccion endotermica, l'energia dei liasons dei produchs de la reaccion es superiora a aquela dei reactius. Per aver luòc, aquela reaccion a donc besonh d'un apòrt exterior d'energia. Dins lei fachs, aquò se tradutz per una consumacion de calor que pòu entraïnar un refrejament marcat dau mitan reaccionau ò de son environament. Dins lo cas d'una reaccion exotermica, es l'efiech opausat qu'es observat. L'energia dei liasons dei produchs es inferiora a aquela dei reactius. L'excès d'energia es donc liberat sota forma de calor. Aqueu fenomèn entraïna una aumentacion de la temperatura dau mitan reaccionau ò de son environament.

La nocion d'energia quimica es fòrça importanta en termoquimia, la branca eissida de la mescla de la quimia generala e de la termodinamica. Domeni fondamentau de la quimia modèrna, estúdia lei cambis d'energia dins lei mitans reaccionaus e permet de descriure e de preveire divèrsei mecanismes reaccionaus.

L'energia intèrna

Article detalhat: Energia intèrna.

L'energia nucleara

Article detalhat: Radioactivitat.

L'energia electromagnetica

Article detalhat: Electromagnetisme.

La conservacion de l'energia

Article detalhat: Conservacion de l'energia.

Lei transferiments d'energia principaus

Lo trabalh

Article detalhat: Trabalh (fisica).

Lo raionament

Article detalhat: Raionament.

La calor

Article detalhat: Calor.

Annèxas

Liames intèrnes

Bibliografia

  • (en) G. N. Alekseev, Energy and Entropy, Mir Publishers, 1986.
  • (en) Katalin Martinás, « Aristotelian Thermodynamics », Thermodynamics: history and philosophy: facts, trends, debates (Veszprém, Ongria 23–28 de julhet de 1990), pp. 285-303.
  • (fr) José-Philippe Pérez e Olivier Pujol, Mécanique : fondements et applications, Dunod, 2014.
  • (en) William John Macquorn Rankine, « On the general law of the transformation of energy », Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, n° 5, pp. 276–280.
  • (fr) G. Pannetier, Chimie physique générale. Atomistique, liaisons chimiques et structures moléculaires, Éd. Masson, 1969, p. 309.
  • (en) H.J. Steffens, James Prescott Joule and the Concept of Energy, Watson, 1979.

Nòtas e referéncias

  1. (fr) Emmanuel Trépanier, « De l’imposition seconde du terme ἐνέργεια chez Aristote », Laval théologique et philosophique, vol. 39, n° 1, 1983, pp. 7-11.
  2. Es a dire lo doble de l'energia cinetica modèrna.
  3. (en) Roger Ariew e Daniel Garber (dir.), Leibniz: Philosophical Essays, Hackett, 1989, pp. 155-186.
  4. (fr) Mireille Touzery, « Émilie Du Châtelet, un passeur scientifique au XVIIIe siècle. D’Euclide à Leibniz », La revue pour l’histoire du CNRS, n° 21,‎ 3 de julhet de 2008.
  5. (de) Wilhelm Weber, « Elektrodynamische Massbestimmungen insbesondere über die Energie der Wechselwirkung », Abhandlungen der Mathematisch-Physischen Classe der königlich Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, S. Hirzel, 1878, p. 650.
  6. (fr) Gaspard-Gustave de Coriolis, Du calcul de l'effet des machines, ou considérations sur l'emploi des moteurs et sur leur évaluation, pour servir d'introduction à l'étude spéciale des machines, Carilian-Gœury, Libraire des corps royaux des ponts et chaussées et des mines, 1829.
  7. Lo tèrme « energia cinetica » foguèt prepausat entre 1849 e 1851 per lord Kelvin (Crosbie Smith e M. Norton Wise, Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin, Cambridge University Press, p. 866).
  8. (en) Crosbie Smith, The Science of Energy – a Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain, The University of Chicago Press, 1998.
  9. (en) « On the Mechanical Equivalent of Heat », Notices and Abstracts of Communications to the British Association for the Advancement of Science, vol. 15, 1845.
  10. (en) L. P. Wheeler, Josiah Willard Gibbs, The History of a Great Mind, Ox Bow Press, 1998.
  11. (en) Diana Kormos Barkan, Walther Nernst and the Transition to Modern Physical Science, Cambridge University Press, 1998.
  12. (fr) Jean Eisenstaedt, Einstein et la relativité générale, CNRS Éditions, 2007.
  13. (en) G. Lofts, D. O'Keeffe et al. « 11 – Mechanical Interactions », Jacaranda Physics 1 (2 ed.), John Willey & Sons Australia Ltd., 2004, p. 286.
  14. Lei fòrças non conservativas pus frequentas son lei fretaments.