Units of Energy

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En provenance du cours de The University of Chicago

Global Warming I: The Science and Modeling of Climate Change

181 notes

The University of Chicago

Global Warming I: The Science and Modeling of Climate Change

181 notes

This class describes the science of global warming and the forecast for humans’ impact on Earth’s climate. Intended for an audience without much scientific background but a healthy sense of curiosity, the class brings together insights and perspectives from physics, chemistry, biology, earth and atmospheric sciences, and even some economics—all based on a foundation of simple mathematics (algebra).

À partir de la leçon

Heat, Light, and Energy

A primer on how to use units to describe numbers when describing temperature, energy, and light. Even if you don't plan on doing calculations yourself, understanding how units work will help to follow the rest of the lectures in the class. If you are interested in practicing your analysis skills, using units to guide calculations, there are some exercises in the Part II of this class.

Using Units3:43

Units of Energy5:12

Rencontrer les enseignants

David Archer
Professor
Geophysical Sciences

[MUSIQUE]

L'énergie possède également ses unités,

celles-ci seront la monnaie de base au cœur du sujet pour ainsi dire

dans ce cours, aussi allons-nous leur prêter une attention particulière.

L'unité d'énergie fondamentale, de quantité d'énergie,

celle que je trouve la plus facile à se représenter, c'est la calorie.

Une calorie, c'est la quantité d'énergie qu'il faut pour réchauffer un gramme

d'eau liquide et la faire monter d'un degré centigrade.

Un gramme d'eau, c'est environ un millilitre,

c'est-à-dire un centimètre cube, à peu près la taille d'un raisin sec charnu.

Si on veut le réchauffer d'un degré,

la quantité d'énergie pour y arriver est une calorie.

Vous voyez des calories sur les étiquettes des aliments,

c'est un peu bizarre, car les calories alimentaires, par convention, sont en fait des kilocalories.

Une kilocalorie égale 1000 calories,

Un facteur de 1000 dans votre régime alimentaire ne devrait pas trop vous déstabiliser j'espère.

L'unité d'énergie qu'on va utiliser le plus dans ce cours

est le joule. 1 cal = 4,18 joules.

Un joule est une constante multipliée par une calorie. Comme pouces et centimètres,

ils sont analogues, ils sont de même nature mais ont des unités différentes.

Exerçons-nous à convertir des unités en déconstruisant

cette unité très curieuse qui apparaît sur nos factures d'électricité : un kilowatt-heure.

Un watt est une vitesse de flux d'énergie,

en unités de joules par seconde.

Si un joule est une quantité d'énergie,

un watt est la vitesse du flux de cette énergie.

Un kilowatt-heure signifie que l'on a 1000 W

de puissance qui circule pendant une heure.

On peut considérablement simplifier ceci, car

on a ici deux fois des unités de temps.

Je vais vous montrer ce que je veux dire.

On peut simplifier ceci, et simplement le ramener à des joules.

On va d'abord s'attaquer à ce kilowatt.

1 kilowatt = 1000 watts

on peut donc annuler les kilowatts,

et un watt est défini comme un joule par seconde.

C'est une fraction un peu étrange, parce qu'on a une barre de fraction

ici, en haut, et celle du bas, mais on peut simplifier tout ça

en notant les secondes en bas, et en se débarrassant de cette partie.

C'est ce que voulait dire ce J/s en haut,

les secondes doivent se retrouver en bas.

Ensuite, nous avons les heures et les secondes,

on peut annuler ces unités de temps, mais seulement après qu'on les a converties.

Donc, 60 sec = 1 min,

les secondes disparaissent, puis

60 min = 1 h,

les minutes sont annulées, et il nous reste des heures, et des heures,

les deux s'annulent et il nous reste une seule unité :

des joules, une quantité d'énergie.

Donc sur votre facture d'électricité, ça, c'est la quantité d'énergie que

vous avez consommée, mais avec des unités obtuses,

on peut les simplifier en ces unités plus simples que sont les joules,

et le nombre obtenu est très grand.

Il y a plusieurs manières de l'écrire.

La notation scientifique,

la façon dont on l'écrit normalement avec un crayon sur du papier,

ça serait 3,6 x 10^6.

Ça serait comme une abréviation de ceci :

3,6 millions, inscrit ici en notation longue.

Certaines des réponses aux exercices sur le site Coursera contiennent

des nombres larges, comme celui-là, et c'est difficile de taper

autant de zéros, il faut compter combien il y en a,

et ça n'accepte pas ce genre de notation, x10 avec une puissance.

La façon dont les ordinateurs traduisent les notations scientifiques, c'est comme ceci :

3,6 E 6 ce qui veut dire 3,6 x 10^6,

ou encore, et c'est tout aussi valable,

36 E 5, parce qu'il n'y a plus de virgule ici,

c'est alors 36 plus cinq 0, comme ça.

[MUSIQUE]

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