L’énergie se mesure en joules et la puissance, qui est l’énergie transférée par seconde, en watts : E = P × t. Le kilowattheure vaut 3,6 millions de joules et le rendement d’un appareil est le rapport entre l’énergie utile et l’énergie absorbée.
Mis à jour le 7 novembre 2026
Énergie et puissance
Grandeur
Définition
Unité SI
Formule
énergie E
capacité à produire un travail, un échauffement, un mouvement
joule (J)
E = P × t
puissance P
énergie transférée par unité de temps
watt (W) = J/s
P = E / t
rendement η
part de l’énergie absorbée réellement utile
sans unité (ou %)
η = Eutile / Eabsorbée = Putile / Pabsorbée ≤ 1
Unités et conversions
Unité
Équivalent en joules
Usage
1 Wh
3 600 J
petits appareils, batteries
1 kWh
3,6 × 106 J = 3,6 MJ
facture d’électricité
1 MWh
3,6 × 109 J
production électrique
1 cal
4,18 J
chimie
1 kcal
4,18 kJ (« Cal » des aliments)
nutrition
1 eV
1,602 × 10−19 J
physique atomique
1 tep (tonne équivalent pétrole)
41,868 GJ ≈ 11 630 kWh
bilans énergétiques
1 ch (cheval-vapeur)
735,5 W (puissance)
moteurs
Formules par domaine
Domaine
Formule
Remarque
mécanique
Ec = ½ m v2 ; Epp = m g h ; P = F × v
W et J
électricité
P = U × I ; E = U × I × t
1 kWh = 1 000 W pendant 1 h
thermique
Q = m × c × ΔT
ceau ≈ 4 185 J·kg−1·K−1 ; Q en J
changement d’état
Q = m × L
L chaleur latente en J/kg ; fusion de la glace L ≈ 334 kJ/kg
rayonnement
E = h × ν = h c / λ
énergie d’un photon
Exemples
Situation
Calcul
Résultat
radiateur de 2 000 W pendant 1 h 30
E = 2 × 1,5
3 kWh = 10,8 MJ
chauffer 1,5 L d’eau de 20 °C à 100 °C
Q = 1,5 × 4 185 × 80
≈ 502 000 J ≈ 0,14 kWh
moteur de rendement 0,35 absorbant 10 kW
Putile = 0,35 × 10
3,5 kW utiles, 6,5 kW perdus en chaleur
Conservation
L’énergie ne se crée pas et ne disparaît pas : elle se transfère ou se convertit (chaîne énergétique).
Les « pertes » sont des transferts thermiques vers l’extérieur : le rendement est toujours inférieur à 1.
Puissance = débit d’énergie : une même énergie fournie plus vite demande une puissance plus grande.
Erreurs fréquentes
Erreur : le kilowatt est une unité d’énergie → Correct : le kW mesure une puissance, le kWh une énergie.
Erreur : rendement supérieur à 100 % → Correct : l’énergie utile ne dépasse jamais l’énergie absorbée.
Erreur : Q = m c ΔT avec ΔT en kelvins converti depuis des degrés en ajoutant 273 → Correct : une différence de température a la même valeur en °C et en K.
Erreur : « énergie perdue » → Correct : elle est transférée sous forme thermique, le total se conserve.
À retenir
Énergie en joules, puissance en watts, E = P × t. Pour la facture, raisonnez en kWh : puissance en kW multipliée par la durée en heures. Le rendement compare l’utile à l’absorbé et reste inférieur à 1.