«La meilleure énergie est celle que l'on s'est appliqué à ne pas consommer »
- Le bon sens de la maîtrise énergétique -
Article 08-09-18 : Origine des unités de mesure
Accueil > Article 08-09-18 : Origine des unités de mesure
18 septembre 2008 : Rappel sur les unités pour savoir de quoi on parle.
Puisqu'il est question dans ce site de maîtrise énergétique, mais aussi de coefficients thermiques, d'émissions de CO2 et autres GES (gaz à effet de serre) ... Voici un petit résumé sur ce que sont les unités qui nous entourent et les relations qui peuvent exister entre-elles, afin de mieux se représenter d'où elles viennent et ce qu'elles sont.
Beaucoup d'unités ont été créées il y a plusieurs siècles à des fins scientifiques mais aussi commerciales. Il fallait un standard pour que chacun puisse établir le poids, la taille (etc.) de ce qu'il avait produit (ou inventé, ...) pour le vendre (ou le comparer, ...). Ce standard devait reposer sur des bases simples afin que chacun puisse le reproduire en toute autonomie.
Mis à part les unités détaillées plus bas, il y a 7 unités de base desquelles toutes les autres unités sont dérivées :
Le mètre (longueur)
Le kilogramme (masse)
La seconde (durée)
L'ampère (intensité d'un courant électrique)
Le kelvin (température)
La mole (quantité d'entités élémentaires)
La candela (intensité lumineuse)
Les principales unités :
1 mètre (m) = la distance de 1/10 000 000 d'un quart de méridien terrestre, ce qui se concrétisa par la réalisation d'un mètre étalon et de la diffusion de copies de ce dernier. C'est l'unité la plus importante. Elle conditionne les suivantes.
1 litre (L) = le volume qui correspond au cube de 1/10 de mètre.
1 gramme (g) = l'eau va tenir une place importante dans la définition des unités. Cela va être le cas, ici, pour l'unité de mesure des masses. Un gramme est ainsi défini comme étant la masse de 1/1000 de litre d'eau pure à sa densité maximale (4°C).
1 seconde (s) = 1/86400 de jour solaire moyen.
Viennent ensuite :
0° Celsius (°C) = l'origine de l'échelle des températures devait concerner un phénomène et un élément communs. Ce sera donc la température de passage de l'eau de l'état solide (glace) à l'état liquide.
1° Celsius (°C)= 1/100 de la différence entre 0°C et la température d'ébullition de l'eau. 0 °Kelvin (°K) = zéro absolu en dessous duquel il n'y a plus d'activité atomique, plus de changement d'état = -273 °C
Ce qui induit qu'il ne fait pas 2 fois plus froid lorsqu'on passe d'une température de 10°C à 5°C puisque …10°C = 283°K et 5°C = 278°K.
1 calorie (cal) = la quantité d' énergie nécessaire pour élever la température de 1g d'eau de 1°C (à la température de 14,5°C). C'est aussi ce qui s'appelle la chaleur spécifique, ici, de l'eau. Il existe aussi une « grande calorie » (symbole Cal) égale à 1 000 calories.
1 newton (N) = c'est la force qu'il faut exercer sur une masse de 1 kilogramme pour accélérer sa vitesse de 1 m/s à chaque seconde supplémentaire (soit 1kg.m/s²)
1 pascal (Pa) = pression exercée par une force de 1N sur une surface de 1m² (soit 1N/m²) 1 joule (J) = c'est une quantité d'énergie correspondant au travail produit par une force de 1N sur un déplacement de 1m (soit 1N.m)
1 watt (W) = c'est une puissance (un débit d'énergie) de 1 Joule toutes les secondes (soit 1J/s)
1 wattheure (Wh) = c'est une quantité d'énergie équivalente à 1 J/s pendant 1 heure (soit 3600 joules)
1 g (se prononce "Gé" ) = 9,81 m/s² c'est l'accélération de la pesanteur (g varie de 9,78 m/s² à l'équateur à 9,83 m/s² aux pôles)
1 cheval vapeur (cv) = a peu près la puissance mécanique qu'un cheval est capable de produire :
1 cheval vapeur correspond à la puissance nécessaire pour soulever à la verticale et à la vitesse de 1m/s une charge de 75 kg qui subit l'accélération de la pesanteur (soit 75 kg.m/s x 9,81 m/s²)
1 cheval (ch) = contraction de cheval vapeur
Tout cela s'entend au niveau de la mer (à pression atmo) et à t° ambiante normale.
il est bien évident qu'il aurait souvent fallu utiliser le symbole équivalent à la place de égal (mais introuvable sur le clavier de nos PC).
D'autres unités :
1 tonne équivalent pétrole (tep) = c'est une quantité d'énergie. Cette unité est souvent utilisée pour des ordres de grandeur importants (Mtep, Gtep, ...). 1 tonne équivalent pétrole varie en volume et en masse en fonction de la nature et de la qualité de l'énergie considérée, mais elle doit contenir dans tous les cas 10 000 000 000 calories (10 Gcal), soit encore 11 600 kwh (voir les équivalences ci-dessous). Ainsi, 1 tonne d'essence = 1,048 tep et 1 stère de bois sec = environ 0,147 tep (suivant essence et hygrométrie). 1 gallon américain (gal US) = c'est un volume (environ 3,8 litres)
1 baril (bl ou bbl) = souvent employé lorsque l'on parle de pétrole brut, c'est un volume équivalent à 42 gallons américains (environ 160 litres)
Quelques équivalences :
1 calorie = 4,1855 joules 1 joule = 0,2389 calorie 1 000 calories = 1,1628 Wattheure 1 cheval vapeur = 736 W ... car = 75kg.m/s x 9,81m/s² = 735,75 kg.m2/s3 = 735,75 N.m/s (voir le newton ci-dessus) = 735,75 J/s = 735,75 W
Quelques préfixes courants pour les ordres de grandeur :
