Unités de mesure d’énergie : kWh, calories, joules, comment s’y retrouver ?

Si la différence entre distance et vitesse nous est familière, le pendant dans le domaine de l’énergie nous parait une notion un peu abstraite ou insaisissable. Bienvenue dans un article de décryptage des unités de mesure qui nous permettra d’y voir plus clair sur la signification des kWh qui nous sont facturés.

Rédigé par Bernard Pierré, le 8 Jan 2020, à 13 h 00 min

Du grec « energeia » qui signifie « force en action », l’énergie peut en effet être perçue comme une force  capable de mettre de la matière en mouvement. Elle peut aussi être imaginée comme un fluide prenant au gré de ses transformations et des effets qu’il produit, des apparences multiples. L’image la plus parlante est peut être celle d’un flux d’eau capable de mettre des machines en action. Mais elle se manifeste également de façon universelle sous forme de chaleur.

Unité d’énergie : kWh, calories, Watt, convertir joule en Watt : focus sur les unités de mesure

L’énergie se conserve, se transmet ou se transforme. Mais chaque transformation d’une forme vers une autre (mécanique, électromagnétique, chimique, cinétique, électrique, thermique) occasionne des pertes d’énergie utilisable.

Énergie, d’abord la bien nommer ! Le point sur les différentes unités de mesures

Dans le domaine de l’énergie, le génie humain a été extrêmement prolixe pour inventer un grand nombre d’unités qui ne facilitent pas la compréhension de cette notion paraissant parfois très abstraite.

L’unité la plus familière dans les usages domestiques pour mesurer une quantité d’énergie est le kWh (kilo Watt x heure). C’est l’unité qui apparait sur nos compteurs et sur nos factures d’énergie électrique. Cette énergie qui nous est livrée à notre domicile et que nous payons est nommée l’énergie finale.

Un kWh d’énergie permet par exemple une heure de repassage,  un à 2 cycles de lave linge ou 50 h d’éclairage d’une lampe LED de 20W.

Ne pas confondre puissance ou énergie ?

La confusion entre puissance (mesurée en Watts ou kiloWatts, qui a pour symbole le W « majuscule ») avec l’énergie est très courante.

unités de mesure énergie

Compteur d’énergie électrique exprimé en kWh © Alex Yeung

Il faut comprendre cette notion de puissance comme un débit : la quantité d’énergie qui est consommée ou produite par unité de temps au même titre qu’un débit d’eau en litres/seconde ou m3/heure.

Alors d’où vient cette confusion ? Nos abus de langage constituent peut-être un début d’explication…

Si on considère des distances (par exemple en km), on définirait la vitesse comme la distance parcourue par unité de temps et on l’exprimerait généralement en km/h (que l’on dirait « kilomètre-heure » au lieu de « kilomètres par heure » qui exprime une division distance/temps) .

Dans le cas de l’énergie, malgré une prononciation similaire, les « kilowattheures »  représentent une multiplication d’une puissance par du temps ! Comme si le débit ou la vitesse servait d’unité de référence et qu’on exprimait les volumes ou les distance en multipliant par une durée.

© Bernard Pierré pour consoGlobe

La puissance est donc assimilable à un débit d’énergie  par unité de temps ou la vitesse de consommation ou de production de l’énergie. Ainsi :

  • Fer à repasser de puissance 1kW utilisé une heure : 1 kW x 1h = 1 kWh
  • Ampoule LED de 20 W utilisée 50h : 20 W x 50 h = 1000 Wh = 1 kWh

Connaître la consommation d’énergie des appareils ménagers

Dès lors, il devient plus facile d’estimer les consommations de nos appareils provoquées par nos usages :

Un appareil dont la puissance en veille est de 5W et allumé en permanence toute l’année (365 x 24 = 8760 h) consommera 43,8 kWh d’électricité, soit autant que 44 h de repassage avec votre fer de 1000 Watts.

Donc exigeons que les énergies soient exprimées en kWh (k comme kilo = 1000 fois, W majuscule pour l’unité de puissance et h pour l’unité de temps en heures) et exit donc les kwH, KwH, kw/h, kw consommés et autres écritures fantaisistes que l’on trouve hélas souvent même dans la presse spécialisée !

La farandole des unités de mesure énergie

unité énergie

Une unité d’énergie courante est le Joule, et pourtant… – © Surachet Jo

Quelques mots d’autres unités d’énergie :

  • Le Joule (J) est l’unité officielle du système métrique international. Il est peu utilisé en pratique car très petit. C’est l’énergie consommée par un appareil de puissance 1W pendant une seconde. On le trouve par contre sur les produits alimentaires comme mesure de leur contenu énergétique. (1 kWh correspond à 3,6 MJ ou 3.600 kJ ou 3.600.000 J)
  • La calorie (cal) , encore très usitée pour l’énergie sous sa forme « chaleur ». C’est l’énergie nécessaire pour élever la température d’un gramme d’eau d’un degré. C’est donc tout petit également (4,18 J tout de même !). Notre kWh familier équivaut donc à 861.000 cal ou 861 kcal.
  • Beaucoup d’autres unités existent : thermies, frigories, BTU, eV, tep, tec, cheval*heure, baril, etc.) Elles sont utilisées dans des champs d’application particuliers.

Verra-t-on un jour la tep ( = tonne équivalent pétrole), contenu énergétique d’une tonne de pétrole « normalisé » disparaitre de notre univers ?

Illustration bannière : Alors que beaucoup se posent des questions sur la conversion Joule en Watt, on fait le point sur la notion unité énergie – © Rido

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Ingénieur énergéticien de formation, Bernard choisit de réorienter son parcours vers le conseil en développement durable en 2010, après 25 ans dans le...

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