La transformation de l’énergie est le processus de changement d’énergie d’une forme à une autre. Ce processus se produit tout le temps, à la fois dans le monde et chez les gens. Lorsque les gens consomment de la nourriture, le corps utilise l’énergie chimique dans les liaisons de la nourriture et la transforme en énergie mécanique, une nouvelle forme d’énergie chimique ou énergie thermique. La transformation de l’énergie est un concept important dans l’application des sciences physiques. La capacité de transformation de l’énergie automatise, éclaire, divertit et réchauffe le monde d’une multitude étonnante de façons.
Le concept de transformation de l’énergie peut être illustré dans un certain nombre d’activités communes. Un moteur, comme le moteur d’une voiture, convertit l’énergie chimique du gaz et de l’oxygène en énergie mécanique du mouvement du moteur. Une ampoule transforme l’énergie chimique de l’ampoule en rayonnement électromagnétique, ou lumière. Les éoliennes captent l’énergie du vent et la convertissent en énergie mécanique lors du mouvement des pales de la turbine, qui est ensuite convertie en énergie électrique. Les panneaux solaires transforment la lumière en électricité.
La transformation d’énergie peut aussi s’expliquer en termes d’énergie potentielle, l’énergie stockée d’un système, qui peut être convertie en énergie cinétique, l’énergie de mouvement. Par exemple, on dit qu’une montagne russe assise au sommet d’une colline a de l’énergie potentielle. Cette énergie potentielle est gravitationnelle, qui est acquise lorsque le caboteur monte la colline. Une fois que le caboteur commence à descendre la colline, la force de gravité s’exerce et l’énergie potentielle est transformée en énergie cinétique de la voiture en mouvement. Au cours des transformations énergétiques, l’énergie potentielle est souvent transformée en énergie cinétique et de nouveau en énergie potentielle.
Au cours de tout type de transformation énergétique, une partie de l’énergie est perdue dans l’environnement. En raison de cette perte, aucune machine n’est jamais efficace à 100 %. Généralement, une partie de l’énergie perdue lors de la transformation de l’énergie est perdue sous forme de chaleur. Ceci peut être observé dans la pratique en notant la chaleur émise par un ordinateur, une voiture ou un autre type de machine qui a été utilisé pendant une période de temps.
La capacité d’une machine ou d’un système donné à convertir entre différentes formes d’énergie est appelée efficacité de conversion d’énergie. Tous les systèmes ont des rendements de conversion d’énergie différents. Les turbines à eau, par exemple, ont un rendement de conversion d’énergie extrêmement élevé de près de 90 %, tandis que les moteurs à combustion ont un rendement de conversion de 10 à 50 %. L’ingénierie et la physique sont constamment à la recherche de systèmes capables d’atteindre une efficacité de conversion énergétique élevée.