Les conversions d'énergie
Energie
mécanique -> énergie
hydraulique
Le
pompage
L'énergie
hydraulique est une forme
d'énergie qui découle des
énergies cinétique et
potentielles. Elle est liée au
mouvement de l'eau, et à sa
masse. En effet, tout corps en
mouvement "contient" de
l'énergie cinétique.
Pour
communiquer de l'énergie
cinétique à de l'eau, on va
communément utiliser une pompe.
D'une manière
générale, la puissance théorique
de la pompe peut se modéliser
par l'équation suivante :
P
= ?p x Q
(1)
P est la
puissance requise (en Watt, W),
?p la perte de charge du circuit
(en Pascal, Pa), et Q le débit
qui circule dans la pompe (en
mètre-cube par seconde, m3/s).
Pour simplifier, la perte de
charge représente le niveau de
difficulté du circuit d'eau (une
difficulté étant, par exemple,
un coude, un raccord, un
changement de section, une
variation d'altitude, ...).
Menons un petit
exemple simple. Supposons que
l'on veuille remplir d'eau le
réservoir 2, à partir du
réservoir 1. Pour simplifier, on
supposera que nos tuyaux sont
parfait, et que l'eau n'est pas
visqueuse. L'objectif est
d'atteindre un débit de 5000
litres par heure, et la
différence de hauteur entre
l'entrée et la sortie du tuyau
est de 10 mètres.

La seule
difficulté consiste à déterminer
la perte de charge. Nous avons
supposé que nos tuyaux était
parfaits, il n'y à donc pas de
pertes de charge liée à eux.
L'eau est assimilée à un fluide
parfait, il n'y a donc pas de
perte liée à la viscosité. La
seule perte de charge est ici
constituée par la différence
d'altitude entre les deux
extrémités du tuyau. Dans ce
cas, la perte de charge
s'exprimera ainsi :
?p
= ? x g x h
(2)
Où ? est la
masse volumique du fluide
(l'eau, ?=1000 kg/m3),
et g est l'intensité de la
pesanteur (sur Terre, g=9.81
m/s²). On a alors :
?p = 1000 x 9.81
x 5
?p = 49050 Pa
Avant de revenir à
l'équation (1), il est
nécessaire de convertir les 5000
litres par heure en m3 par
seconde.
5000 l/h = 5 m3/h
= 5/3600 m3/s =
0.00139 m3/s
Et donc :
P = ?p x Q
P = 49050 x 0.00139
P = 68 W
Pour notre
application, une pompe théorique
de 68 W est requise. En
pratique, il faut appliquer à ce
chiffre le rendement de la
pompe. Si il est de 90%, il
faudra alors une pompe d'une
puissance P = 68/0.9 = 75 W.
Dans la majorité des cas, une
pompe est alimentée par de
l'électricité. On en trouve
également qui fonctionnent à
l'essence, ou manuellement.
On notera qu'en
une heure, cette pompe aura
consommé 75 x 3600 = 270 kJ (ou
encore 0.075 kWh).
Energie chimique -> Energie
rayonnante
Energie chimique -> Energie
mécanique
Energie chimique -> Energie
électrique
L'oxydo-réduction
Energie
chimique -> Energie thermique
La combustion
Energie mécanique -> Energie
thermique
Les frottements
Energie mécanique -> Energie
chimique
Energie mécanique -> Energie
hydraulique
Le
pompage
Energie mécanique -> Energie
électrique
Energie électrique -> Energie
thermique
L'effet
Joule
Energie électrique -> Energie
chimique
Energie électrique -> Energie
rayonnante
Energie électrique -> Energie
mécanique
Energie thermique -> Energie
électrique
L'effet Seebeck
La
turbine à vapeur et
l'alternateur (indirect)
Energie thermique -> Energie
chimique
Energie thermique -> Energie
rayonnante
Incandescence
Rayonnement infrarouge
Energie thermique -> Energie
mécanique
Energie rayonnante -> Energie
électrique
L'effet photovoltaïque
Energie rayonnante -> Energie
chimique
Energie rayonnante -> Energie
thermique
L'absorption
Energie hydraulique ->
Energie mécanique
Energie nucléaire -> Energie
thermique
  
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