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Convertir les différentes unités d'énergie entre elles

Méthode 1

Convertir des kilowatts-heure en Joules et inversement

On exprime souvent les énergies électriques mises en jeu dans les habitations en kilowatts-heure, mais leur unité légale, à utiliser notamment dans les calculs, est le Joule (J). Il est donc important de savoir convertir ces unités entre elles.

Un récepteur absorbe une énergie électrique de 14 kWh. Convertir cette énergie en Joules.

Etape 1

Repérer la valeur et l'unité de l'énergie à convertir

On repère la valeur et l'unité de l'énergie à convertir.

L'énergie à convertir est en kilowatts-heure :

\(\displaystyle{E = 14}\) kWh

Etape 2

Rappeler la correspondance entre kilowatts-heure et Joules

On rappelle la correspondance entre kilowatts-heure (kWh) et Joules (J) : \(\displaystyle{1}\) kWh = \(\displaystyle{3,600 \times 10^6}\) J.

Ainsi :

  • Pour convertir en Joules une énergie initialement en kilowatts-heure, on la multiplie par \(\displaystyle{3,600 \times 10^6}\).
  • Pour convertir en kilowatts-heure une énergie initialement en Joules, on la divise par \(\displaystyle{3,600 \times 10^6}\).

On sait que :

\(\displaystyle{1}\) kWh = \(\displaystyle{3,600 \times 10^6}\) J

Ainsi, pour convertir en Joules une énergie initialement en kilowatts-heure, on la multiplie par \(\displaystyle{3,600 \times 10^6}\).

Etape 3

Effectuer la multiplication ou la division

On effectue la multiplication ou la division, l'énergie convertie devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que l'énergie initiale.

On obtient :

\(\displaystyle{E =14\times 3,600 \times 10^6}\)

\(\displaystyle{E = 5,0 \times 10^{7}}\) J

Méthode 2

Convertir des tonnes d'équivalent pétrole en Joules et inversement

Dans l'industrie et l'économie, on exprime souvent les énergies électriques en tonnes d'équivalent pétrole (tep), mais leur unité légale, à utiliser notamment dans les calculs, est le Joule (J). Il est donc important de savoir convertir ces unités entre elles.

Grâce à un réacteur nucléaire, 500 kg d'uranium produisent une énergie de \(\displaystyle{2,52 \times 10^{14}}\) J. Convertir cette énergie en tonnes d'équivalent pétrole.

Etape 1

Repérer la valeur et l'unité de l'énergie à convertir

On repère la valeur et l'unité de l'énergie à convertir.

L'énergie à convertir est en Joules :

\(\displaystyle{E = 2,52 \times 10^{14}}\) J

Etape 2

Rappeler la correspondance entre tonnes d'équivalent pétrole et Joules

On rappelle la correspondance entre tonnes d'équivalent pétrole (tep) et Joules (J) : \(\displaystyle{1}\) tep = \(\displaystyle{42 \times 10^9}\) J.

Ainsi :

  • Pour convertir en Joules une énergie initialement en tonnes d'équivalent pétrole, on la multiplie par \(\displaystyle{42 \times 10^9}\).
  • Pour convertir en tonnes d'équivalent pétrole une énergie initialement en Joules, on la divise par \(\displaystyle{42 \times 10^9}\).

On sait que :

\(\displaystyle{1}\) tep = \(\displaystyle{42 \times 10^9}\) J

Ainsi, pour convertir en tonnes d'équivalent pétrole une énergie initialement en Joules, on la divise par \(\displaystyle{42 \times 10^9}\).

Etape 3

Effectuer la multiplication ou la division

On effectue la multiplication ou la division, l'énergie convertie devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que l'énergie initiale.

On obtient :

\(\displaystyle{E = \dfrac{2,52 \times 10^{14}}{42 \times 10^9}}\)

\(\displaystyle{E = 6,00 \times 10^{3}}\) J

Méthode 3

Convertir des électrons-Volts en Joules et inversement

On exprime souvent les énergies des photons en électron-Volt (eV), mais leur unité légale, à utiliser notamment dans les calculs, est le Joule (J). Il est donc important de savoir convertir ces unités entre elles.

Un photon est émis lors d'une transition de niveau d'énergie pour un atome d'hydrogène. Il a une énergie de \(\displaystyle{E\left(eV\right)=1,89}\) eV. Convertir cette énergie en Joules (J).

Etape 1

Repérer la valeur et l'unité de l'énergie à convertir

On repère la valeur et l'unité de l'énergie à convertir.

L'énergie à convertir est en électron-Volt (eV) :

\(\displaystyle{E = 1,89}\) eV

Etape 2

Rappeler la correspondance entre les Joules et les électrons-Volts

On rappelle la correspondance entre Joules (J) et électrons-Volts (eV) : 1 eV = \(\displaystyle{1,6 \times 10^{-19}}\) J.

Ainsi :

  • Pour convertir en Joules une énergie initialement en électrons-Volts, on la multiplie par \(\displaystyle{1,6 \times 10^{-19}}\).
  • Pour convertir en électrons-Volts une énergie initialement en Joules, on la divise par \(\displaystyle{1,6 \times 10^{-19}}\).

On sait que : 1 eV \(\displaystyle{=1,6\times 10^{-19}}\) J

Ainsi, pour convertir en Joules une énergie initialement exprimée en électrons-Volts, on la multiplie par \(\displaystyle{1,6 \times 10^{-19}}\).

Etape 3

Effectuer la multiplication ou la division

On effectue la multiplication ou la division, l'énergie convertie devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que l'énergie initiale.

On obtient :

\(\displaystyle{E=1,89\times1,6 \times 10^{-19}}\)

\(\displaystyle{E = 3,02 \times 10^{-19}}\) J

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