Unités de mesure et Équivalences

Dans le Système International d’unités (SI), l’unité de travail et d’énergie est le joule (J). Le joule est le travail produit par 1 newton dont le point d’application se déplace de 1 mètre dans la direction de la force. En raison de l’équivalence travail <=> chaleur, l’unité de quantité de chaleur est aussi le joule.

L’unité SI de puissance est le watt (W). Le watt est la puissance de 1 joule par seconde. L’énergie peut donc être aussi exprimée en watt-heure (Wh) : 1 Wh = 3600 J

Autres unités d’énergie :

  • L’électron-volt (eV) : 1 eV = 1,602.10-19 J
    L’électron-volt est l’énergie acquise par un électron accéléré sous une différence de potentiel de 1 volt (utilisé en physique nucléaire).
  • L’erg est l’ancienne unité de travail et d’énergie dans le système CGS : 1 erg = 10-7 J
  • La tonne équivalent pétrole (tep ou toe) correspond au pouvoir calorifique d’une tonne « moyenne » de pétrole. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, 1 tep équivaut à peu près à 41,86 GJ. Cette unité est utilisée dans l’industrie et l’économie.
  • La tonne équivalent charbon (tec) a été abandonnée au profit de la tonne équivalent pétrole. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie : 1 tec équivaut à 29,30 GJ
  • Le British Thermal Unit (Btu) est une unité anglo-saxonne d’énergie définie par la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d’une livre anglaise d’eau de 1 °F sous la pression constante d’une atmosphère. 1 Btu = 1055 J environ.
  • La tonne de TNT est équivalente à 109 cal, soit 4,1855.109 J

Anciennes unités d’énergie :

  • La calorie (cal) : 1 cal = 4,1855 J
    La calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la température d’un gramme d’un corps dont la chaleur massique est égale à celle de l’eau à 15°C sous la pression atmosphérique normale (1013,25 hPa). La relation qui lie calorie et joule résulte de l’équivalence travail <=> chaleur.
  • La thermie (th) : équivalente à un million de calories, soit 4,1855.106 J. Souvent confondue avec… l’unité de mesure anglaise therm (thm) qui correspond à 100 000 Btu, soit : 1,055.108 J environ.
  • La frigorie ou calorie négative (utilisée dans l’industrie frigorifique)

Autres unités de puissance :

  • Le cheval-vapeur (ch) : 1 ch = 735,5 W
    Le cheval-vapeur correspond à la puissance d’un cheval, supposé capable d’élever de 1 mètre, une masse de 75 kg en 1 seconde. Utilisée autrefois pour caractériser la puissance des machines à vapeur par comparaison à celle d’un cheval.
    Attention : le horse-power britannique est équivalent à 746 W.

Table des différentes unités d’énergie et de leurs équivalences en joules

Unites

Voir aussi différents convertisseurs d’unités d’énergie et de puissance.