Conversion de Térajoules en Joules

Informations sur le Térajoule (TJ)

Le térajoule est une unité d’énergie valant mille gigajoules, soit 1 000 000 000 000 joules. Son symbole est TJ. C’est l’unité dans laquelle les pays comptabilisent leur énergie, et elle paraît bien plus souvent dans les statistiques officielles que dans un catalogue d’ingénierie, car elle est taillée pour la consommation annuelle d’une commune et non d’une machine.

La comptabilité énergétique internationale fonctionne avec elle. L’Agence internationale de l’énergie publie les bilans énergétiques nationaux en térajoules, et les inventaires de gaz à effet de serre déposés dans le cadre climatique des Nations unies déclarent la consommation de combustibles dans la même unité. Les facteurs d’émission sont exprimés en conséquence : brûler un térajoule de gaz naturel libère environ 56 tonnes de dioxyde de carbone, de gazole environ 74 et de houille environ 95, ce qui transforme tout chiffre d’énergie en chiffre d’émissions.

La production s’y décrit aussi. Une éolienne de trois mégawatts fonctionnant avec un facteur de charge réaliste produit à peu près 33 térajoules par an. Une seule cargaison de gaz naturel liquéfié dans un grand méthanier renferme près de 3800 térajoules, et c’est pourquoi une expédition unique peut couvrir plusieurs semaines de la demande gazière d’un petit pays. Les batteries à l’échelle du réseau, à l’inverse, se mesurent encore en fractions de térajoule.

L’énergie destructrice atteint elle aussi cette échelle. Une kilotonne de TNT vaut exactement 4,184 térajoules, de sorte que la bombe lâchée sur Hiroshima a libéré quelque 63 térajoules. Un séisme de magnitude cinq rayonne environ deux térajoules d’énergie sismique, et chaque degré entier de l’échelle multiplie ce chiffre par une trentaine, ce qui fait qu’un événement de magnitude sept est mille fois plus grand qu’un événement de magnitude cinq.

L’unité marque en outre une frontière dans la manière de parler d’énergie. En dessous, les quantités appartiennent aux bâtiments, aux véhicules et aux appareils, et l’on discute d’efficacité. À ce niveau et au-dessus, elles appartiennent à la politique : importations de combustibles, dispositifs de soutien, objectifs d’émissions, planification du réseau. C’est la même physique qui se mesure, mais le térajoule est l’endroit où la conversation cesse d’être technique pour devenir politique.

Au-dessus du térajoule, l’échelle continue avec le pétajoule, employé pour des secteurs nationaux entiers, et l’exajoule, employé pour les totaux mondiaux : la consommation mondiale d’énergie primaire dépasse les 600 exajoules par an. Redescendre cette échelle revient à déplacer la virgule de trois rangs à chaque fois.

Un térajoule équivaut à 1 000 000 000 000 joules, à environ 277,8 mégawattheures ou à environ 239 gigacalories.

Informations sur le Joule (J)

Le joule est l’unité SI d’énergie, de travail et de chaleur. Son symbole est J. Un joule est le travail accompli lorsqu’une force d’un newton déplace son point d’application d’un mètre, et tout autant l’énergie dissipée quand un watt de puissance s’écoule pendant une seconde.

Cette équivalence est la raison d’être de l’unité. Avant le XIXe siècle, la chaleur et le travail mécanique passaient pour des choses différentes mesurées en unités différentes, la chaleur en calories et le travail en pieds-livres. James Prescott Joule consacra des années à montrer qu’une quantité fixe de travail mécanique produit toujours la même quantité de chaleur, notamment en agitant de l’eau avec une roue à palettes entraînée par des poids en chute et en mesurant l’élévation de température. Établir ce taux de change, l’équivalent mécanique de la chaleur, a réuni la mécanique et la thermodynamique en une seule discipline.

Parce qu’il se définit par les unités de base, le joule relie tout. C’est un newton mètre, un watt seconde, un coulomb volt et un kilogramme mètre carré par seconde carrée, et chacune de ces formes s’emploie couramment selon la branche de la physique qui parle. Les énergies électrique, mécanique, thermique et chimique se comptent toutes dans la même unité, ce qui rend possible la comptabilité énergétique d’un système entier.

L’échelle est utilement à taille humaine. Soulever une pomme d’un mètre coûte environ un joule. Un battement de cœur en consomme à peu près un. Laisser tomber un manuel d’un bureau en libère une dizaine. En dessous, le joule devient malcommode et les unités préfixées prennent le relais ; au-dessus, le kilojoule et le mégajoule font de même.

L’énergie des aliments se mesure proprement en joules, et les étiquettes en Australie, en Nouvelle-Zélande et dans l’Union européenne indiquent des kilojoules à côté des calories ou à leur place. La calorie survit dans l’usage courant surtout par habitude, et la conversion, une calorie valant 4,184 joules, est fixée par définition et non mesurée.

La nutrition, la balistique, la capacité des batteries, la sortie des lasers, la puissance des explosifs et l’énergie libérée par un séisme s’expriment toutes en joules ou en ses multiples, ce qui permet de comparer directement des grandeurs venues de domaines entièrement différents.

Un joule équivaut à un newton mètre, à un watt seconde, à environ 0,239 calorie ou à environ 0,000278 wattheure.