- Ordre de grandeur (énergie)
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Pour aider à comparer les différents ordres de grandeur, la liste suivante décrit les différents niveaux d'énergie entre 10-52 joules et 1070 joules.
Liste des ordres de grandeur pour l'énergie Facteur (J) Multiple Valeur Exemple 10-33 1,602×10-31 J 1 peV (picoélectron-volt) 3,0×10-31 J
1,8 peVl'énergie cinétique moyenne d'une molécule à la température la plus basse atteinte (10-12K) : le niveau d'énergie atteint le plus bas. ... 10-24 1 yoctojoule (yJ) 1,5×10-23 J
0,093 meVl'énergie cinétique moyenne d'une molécule à l'endroit le plus froid connu, la Nébuleuse du Boomerang (température 1 K). 1,602×10-22 J 1 meV 10-21 1 zeptojoule (zJ) 4,37×10-21 J
0,0273 eVl'énergie cinétique moyenne d'une molécule à température ambiante. 1,602×10-19 J 1 électron-volt (eV) 1,602×10-19 J l'énergie cinétique moyenne d'une molécule à 11 300°C. 2,7–5,2×10-19 J l'intervalle d'énergie des photons de la lumière visible. 10-18 1 attojoule (aJ) 5,0×10-18 J
50 eVlimite supérieure de la masse-énergie d'un neutrino électronique. 10-15 1 femtojoule (fJ) 5,0×10-14 J
500 000 eVlimite supérieure de la masse-énergie d'un neutrino muonique. 5,1×10-14 J
511 000 eVla masse-énergie d'un électron. 1,602×10-13 J
1 000 000 eV1 MeV 10-12 1 picojoule (pJ) 3,2×10-11 J
200 MeVl'énergie totale émise dans la fission d'un atome de 235U (en moyenne). 3,5×10-11 J
210 MeVl'énergie totale émise dans la fission d'un atome de 239Pu (en moyenne). 1,5×10-10 J
940 MeVla masse-énergie d'un proton, au repos. 1,602×10-10 J 1 GeV, (1 000 MeV) 10-9 1 nanojoule (nJ) 8×10-9 J
50 GeVl'énergie initiale opérationnelle par faisceau de l'accélérateur de particules du CERN, le Large Electron Positron (1983). 1,3×10-8 J
80,411 GeVla masse-énergie d'un boson W, au repos. 4,3×10-8 J
270 GeVl'énergie initiale opérationnelle par faisceau de l'accélérateur de particules du CERN Super Proton Synchrotron atteinte en 1981. 10-7 J 1 erg, 1 TeV (1 000 GeV) 1,602×10-7 J
1 TeVenviron l'énergie cinétique d'un moustique volant [CERN LHC website]. 10-6 microjoule (μJ) 1,602×10-4 J 1 000 TeV 2×10-4 J
1 250 TeVle niveau d'énergie de collision prévu du Large Hadron Collider construit au CERN (2005) pour les ions lourds (noyaux de plomb). 100 joule (J) 1 J l'énergie requise pour soulever une petite pomme (102 g) d'un mètre, à la surface de la Terre.
1 joule est égal à :
- 1 N·m (newton-mètre)
- 1 W·s (watt seconde)
- 0,000 000 278 kWh (kilowatt-heure)
- 0,000 239 kcal (grande calorie)
- 0,000 948 BTU (British thermal unit)
- 10 000 000 ergs
4,184 J 1 calth (calorie thermochimique, petite calorie) 4,1868 J 1 calIT (calorie de la Table Internationale, petite calorie) 8 J
5×1019 eVla limite GZK pour l'énergie d'un rayon cosmique. 12 J énergie délivrée par le flash d'un appareil photo amateur (condensateur de 220 uF, 330 v) 48 J
3×1020 eVle rayon cosmique le plus énergétique jamais détecté (voir Zetta-particule). 90 J énergie cinétique d'une balle de tennis (masse 58 g ) lors d'un service à 200 km/h. 142 J l'énergie cinétique d'une balle standard de.22 Long Rifle (balle en plomb de 2,6 grammes propulsée à 330 mètres par seconde). 10³ kilojoule (kJ) 1 000 J l'énergie nécessaire à un enfant (30 kg) pour monter un étage (un peu plus de trois mètres). 1 055 J 1 BTU (British thermal unit) 1 360 J l'énergie reçue du Soleil, au sommet de l'atmosphère terrestre, par un mètre carré en une seconde. (constante solaire) 3 600 J 1 Wh (0,001 kWh) 4 184 J l'énergie dégagée par une explosion d'un gramme de TNT. 4 186 J 1 kcal (énergie requise pour réchauffer un kilogramme d'eau d'un 1 degré Celsius
1 calorie de nourriture).8 640 J
2,4 Whl'énergie stockée dans une pile bâton LR06 AA rechargeable (1,2V 2000mAh). 104 10 kJ 1,7×104 J énergie dégagée par le métabolisme d'un gramme de sucre ou de protéine. 3,8×104 J énergie dégagée par le métabolisme d'un gramme de matière grasse. 44 130 J une puissance d'un cheval-vapeur appliquée pendant une minute. 5,0×104 J énergie dégagée par la combustion d'un gramme d'essence. 60 000 J une puissance d'un kilowatt appliquée pendant une minute. 105 100 kJ 600 000 J l'énergie cinétique d'une voiture de 1 000 kg à la vitesse de 125 km/h. 735 500 J une puissance de 100 chevaux-vapeur appliquée pendant dix secondes. 106 megajoule (MJ) 106 J
239 kcalla valeur nutritionnelle d'une barre chocolatée est d'environ cette valeur, de même que les plats principaux tels que 150 g riz ou 200 g de pain. 1 728 000 J
480 Whl'énergie stockée dans une batterie de voiture courante. (12V 40Ah) 2 647 796 J
736 Whune puissance d'un cheval-vapeur appliquée pendant une heure. 3 600 000 J 1 kWh (kilowatt-heure) 4,184×106 J énergie dégagée par une explosion d'un kilogramme de TNT. 6,3×106
1500 kcalune valeur souvent recommandée pour l'énergie nutritionnelle d'une femme ne faisant pas d'activité sportive par jour (2 000 kcal = 8,4×106 pour les hommes). 107 10 MJ 2,65×107 J une puissance de dix chevaux-vapeur appliquée pendant une heure. 4,18×107 J
11,6 kWhénergie requise pour : 4,8×107 J énergie dégagée par la combustion d'un kilogramme d'essence. 108 100 MJ 1,055×108 J un therm (EC) (100 000 BTU) 109 1 gigaJoule (GJ) 1,5×109 J l'énergie d'un éclair moyen. 1,6×109 J l'énergie d'un réservoir moyen (45 litres) d'essence. 3,2×109 J
900 kWhl'énergie utilisée annuellement par une sécheuse domestique moyenne. 3,6×109 J 1 000 kWh 4,184×109 J l'énergie dégagée par l'explosion d'une tonne de TNT. 1010 10 GJ 1,8×1010 J
5 000 kWhObjectif de consommation annuelle d'énergie pour un Bâtiment de basse consommation, en France, de 100 m2 (50 kWh/m²/an). 4,187×1010 J 1 TEP (tonne d'équivalent pétrole) 7,2×1010 J l'énergie consommée annuellement par une automobile moyenne aux États-Unis en 2000. 1011 100 GJ 1.16×1011 J L'énergie d'un kilomètre-cube d'air se déplaçant à 50 km/h. 1012 térajoule (TJ) 2.9×1012 J L'énergie d'un kilomètre-cube d'air se déplaçant à 250 km/h (ouragan). 3,6×1012 J 1 000 000 kWh, ou 0,001 TWh 4,184×1012 J l'énergie dégagée par l'explosion d'une kilotonne de TNT. 1013 10 TJ 6,3×1013 J l'énergie dégagée par le bombardement d'Hiroshima. 9,0×1013 J la masse-énergie totale théorique d'un gramme de matière. 1014 100 TJ 3,24×1014 J
90 GWhla production annuelle d'électricité au Togo. 1015 pétajoule (PJ) 3,6×1015 J 1 TWh 4,184×1015 J l'énergie dégagée par l'explosion d'une mégatonne de TNT. 1016 10 PJ 1016 J l'énergie de formation d'un cratère d'impact correspondant à un météorite de dix mille tonnes. 3,03×1016 J
8.403 TWhla consommation électrique au Zimbabwe en 1998. 4,14×1016 J
11.5 TWhles pertes d'énergie électrique en France en 2009. (liées au transport de l'électricité) RTE 9,0×1016 J la masse-énergie totale théorique d'un kilogramme de matière. 1017 100 PJ 1,74×1017 J l'énergie totale du Soleil qui atteint la Terre en une seconde. 1,5×1017 J l'énergie estimée dégagée par l'éruption du Krakatoa. 2,5×1017 J l'énergie dégagée par la plus puissante bombe nucléaire jamais testée, la bombe Tsar Bomba. 4×1017 J
111 TWhla consommation électrique de la Norvège en 1998. 1018 1 exajoule (EJ) 3,6×1018 J 1 PWh = 1 000 TWh 19 1,04×1019 J l'énergie totale du Soleil qui atteint la Terre en une minute. 1,339×1019 J
3719,5 TWhla production totale d'énergie électrique aux États-Unis en 2001. 9,0×1019 J la masse-énergie totale théorique d'une tonne de matière. 20 1,05×1020 J l'énergie consommée par les États-Unis en une année (2001). 1,33×1020 J l'énergie dégagée par le tremblement de terre de l'Océan Indien en 2004. 4,26×1020 J l'énergie consommée dans le monde en une année (2001). 6.2×1020 J l'énergie totale du Soleil qui atteint la Terre en une heure. 1021 1 zettajoule (ZJ) 3,6×1021 J 1 EWh = 1 000 000 TWh 6,0×1021 J l'énergie (potentielle) des réserves de gaz naturel estimées dans le monde (2003). 7,4×1021 J l'énergie (potentielle) des réserves de pétrole estimées dans le monde (2003). 1022 1,5×1022 J l'énergie totale du Soleil qui atteint la Terre en 24 heures. 2×1022 J l'énergie (potentielle) des réserves de charbon estimées dans le monde (2003). 3,9×1022 J l'énergie (potentielle) des réserves de l'énergie fossile estimées dans le monde (2003). 1023 5,0×1023 J l'énergie estimée dégagée par l'impact du Chicxulub. 1024 1 yottajoule (YJ) 3,6×1024 J 1 ZWh = 1 000 000 000 TWh 3,827×1026 J l'énergie dégagée par le Soleil en une seconde. 1027 3,6×1027 J 1 YWh = 1012 TWh 2,30×1028 J l'énergie dégagée par le Soleil en une minute. 1030 3,6×1030 J 1000 YWh = 1015 TWh 3,0×1031 J l'énergie (potentielle) des réserves exploitables estimées dans le monde en uranium 238 (2003). 2,4×1032 J l'énergie de liaison gravitationnelle de la Terre. 1033 2,7×1033 J l'énergie cinétique de la Terre sur son orbite solaire. 3,6×1033 J 1018 TW·h 1,2×1034 J l'énergie dégagée par le Soleil en une année. 1036 3,6×1036 J 1021 TWh 1,2×1037 J l'énergie dégagée par le Soleil en un millénaire. 1039 1,2×1040 J l'énergie dégagée par le Soleil en un million d'années. 5,37×1041 J la masse-énergie totale théorique de la masse de la Terre. 6,9×1041 J l'énergie de liaison gravitationnelle du Soleil. 1042 1044 J l'énergie dégagée par une supernova. 1045 1047 J l'énergie dégagée par un sursaut gamma. 1,8×1047 J la masse-énergie totale théorique de la masse du Soleil. ... 1058 4×1058 J la masse-énergie totale de la matière « visible » de la Galaxie. 1059 1×1059 J toute la masse-énergie de la Galaxie (incluant la matière noire). ... 1069 1045 YJ 2×1069 J la masse-énergie totale théorique de l'Univers (le niveau d'énergie le plus grand connu). Ordres de grandeur en mégatonnes de TNT
- la première bombe nucléaire testée sur le site test d'Alamogordo eut un rendement de 18,6 kilotonnes de TNT (Rhodes, page 677), ou approximativement 78 térajoules.
- La bombe Little Boy lancée sur Hiroshima eut un rendement d'approximativement 13 kilotonnes de TNT (54 TJ). Ainsi, une mégatonne de TNT est équivalente à globalement 77 bombes d'Hiroshima. La bombe Fat Man, lancée sur Nagasaki, a dégagé ~20 kilotonnes de TNT = 84 TJ.
- Une bombe H actuelle a un rendement d'environ 1 mégatonne de TNT.
- L'arme nucléaire la plus puissante qui ait explosé était la bombe baptisée Tsar Bomba, qui a fourni un rendement de 50 à 60 mégatonnes de TNT (210 PJ). L'arme nucléaire la plus puissante jamais produite était une version de cette bombe qui aurait fourni un rendement de supérieur à 100 mégatonnes de TNT.
- L'éruption du mont Saint Helens en 1980 en 1980 fut évaluée équivalente à 27 000 bombes nucléaires du type d'Hiroshima ou globalement 350 mégatonnes.
- L'éruption du Novarupta en 1912 était dix fois la taille de l'éruption du Mont Ste Hélène ou globalement 3500 mégatonnes.
- L'éruption volcanique du Krakatoa en 1883 était environ 50 % plus grande que l'éruption du Novarupta ou globalement 5250 mégatonnes.
- L'éruption volcanique du Tambora en 1815 était environ sept fois plus grande que l'éruption du Novarupta ou globalement de 24 500 mégatonnes (24,5 gigatonnes).
- L'éruption minoenne en 1650 avant JC était plus grande que l'éruption du Mont Tambora.
- L'éruption volcanique du lac Toba, il y a 73 000 ans, était encore plus grande que l'éruption du Santorini, et est susceptible d'avoir causé une extinction de masse de la vie. Voir la théorie de la catastrophe de Toba.
- La caldeira de Yellowstone a été formée par une éruption volcanique massive, il y a 640 000 ans, et fut 2500 fois la taille de l'éruption du Mont Ste Hélène, environ 875 gigatonnes. Elle aurait causé une extinction de masse de la vie.
- L'impact d'une météorite d'environ 15 kilomètres de largeur ou d'une comète avec la Terre peut avoir un rendement de 100 tératonnes de TNT = 4,184×1023 J. De tels impacts sont mis en hypothèse pour expliquer l'extinction des dinosaures. C'est l'hypothèse Némésis de Richard A. Muller. (site web de Muller)[non neutre]
- Le 30 mai 1998, le tremblement de terre de magnitude 6,5 en Afghanistan a dégagé une énergie "équivalente à 2000 kilotonnes d'explosion nucléaire". (USGS)
- Le tremblement de terre dans l'Océan Indien en 2004 a dégagé une énergie estimée à 2×1018 joules (1 932 000 térajoules, soit ~2 EJ), ou "475 000 kilotonnes (475 mégatonnes) de TNT, ou l'équivalent de 23 000 bombes de Nagasaki". (USGS)
Voir aussi
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