Énergies : approches qualitatives et quantitatives

Transformations énergétiques successives

Reprenons le schéma d'une (première) transformation énergétique tel que vu précédemment :

schéma d'une (première) transformation énergétique : l'énergie d'entrée est conservée sous forme d'énergie utile et dissipée

Remarque

Réversibilité des transformations : l'énergie se conserve mais évolue sous des formes différentes selon des transformations. Ce sont celles-ci, maîtrisées et dominées, qui permettent à l'Homme de se développer. Par contre, la Nature, la technologie et les connaissances humaines ont leurs limites, et ces transformations ne sont pas forcément réversibles, c'est à dire qu'on ne peut passer d'une forme à l'autre d'énergie et revenir en sens inverse. Un exemple simple, le bois lorsqu'il se consume dégage de la chaleur utilisée pour se chauffer, cuire des aliments, etc. etc.... Mais il est impossible, en supposant cette chaleur récupérée, d'aller en sens inverse et de « reconstituer du bois », matière emprisonnant un potentiel énergétique ; la combustion est une transformation irréversible.

Effectuons, à la suite de la première, une deuxième transformation énergétique :

une deuxième transformation énergétique  : l'énergie utile récupérée diminue à chaque nouvelle transformation

En reproduisant d'autres transformations à la suite, nous observons logiquement une diminution de l'énergie exploitable :

diagramme illustrant la diminution de l'énergie utile après une série de transformations
Energie utiles et transformations successives

Fondamental

Au cours de transformations successives, la part de l'énergie initiale exploitable va toujours en diminuant.

On dit parfois que la « qualité de l'énergie » se dégrade.

En thermodynamique, le concept d'entropie étudie non pas l'énergie exploitable mais l'évolution des différentes dissipations au cours des transformations. Il qualifie ces dissipations comme étant un « désordre » par opposition à l'énergie exploitable « ordonnée », et le second principe de la thermodynamique stipule que l'entropie ne peut qu'augmenter, c'est à dire à dire qu'au cours du temps et des différentes transformations l'énergie exploitable en peut que diminuer jusqu'à arriver à un état d'équilibre où elle en serait plus exploitable. C'est un principe fondamental d'évolution se traduisant de manière simple à différentes échelles :

  • L'univers est appelé à disparaître non pas par extinction énergétique mais par diminution de son énergie exploitable...

  • Tout système en action et livré à lui même, tend avec le temps à retrouver une position d'équilibre ; c'est là une traduction de ce principe comme quoi l'entropie et les dissipations ne font qu'augmenter...

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