Ordres de grandeur d'énergie

La liste suivante décrit les différents ordres de grandeur énergétiques situés entre 10⁻⁵² et 10⁷⁰ joules.

Exemples de valeurs d'énergie

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 peV	l'énergie cinétique moyenne d'une molécule à la température la plus basse atteinte (10−12 K) : le niveau d'énergie atteint le plus bas.
...
10−24	1 yoctojoule (yJ)	1,5 × 10−23 J 0,093 meV	l'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 eV	l'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 eV	limite supérieure de la masse-énergie d'un neutrino électronique.
10−15	1 femtojoule (fJ)	5,0 × 10−14 J 500 000 eV	limite supérieure de la masse-énergie d'un neutrino muonique.
		5,1 × 10−14 J 511 000 eV	la masse-énergie d'un électron.
		1,602 × 10−13 J 1 000 000 eV	1 MeV
10−12	1 picojoule (pJ)	3,2 × 10−11 J 200 MeV	l'énergie totale émise dans la fission d'un noyau de 235U (en moyenne).
		3,5 × 10−11 J 210 MeV	l'énergie totale émise dans la fission d'un noyau de 239Pu (en moyenne).
		1,5 × 10−10 J 940 MeV	la 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 GeV	l'énergie initiale opérationnelle par faisceau de l'accélérateur de particules du CERN, le Grand collisionneur électron-positron (1983).
		1,3 × 10−8 J 80,411 GeV	la masse-énergie d'un boson W, au repos.
		4,3 × 10−8 J 270 GeV	l'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 TeV	environ 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 TeV	le 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)
		4,186 8 J	1 calIT (calorie de la Table Internationale, petite calorie)
		8 J 5 × 1019 eV	la limite GZK pour l'énergie d'un rayon cosmique.
		12 J	énergie délivrée par le flash d'un appareil photo amateur (condensateur de 220 µF, 330 V)
		48 J 3 × 1020 eV	le rayon cosmique le plus énergétique jamais détecté (voir Zetta-particule).
		90 J	l'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).
		150 à 360 J	Choc électrique biphasique administré en urgence pour la défibrillation externe d'un adulte en arrêt cardiaque par rythme choquable.
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)
		1 250 J	l'énergie dégagée à l'impact par un rugbyman de (100 kg) lancé à 5 m/s (18 km/h)
		1 360 J	l'énergie reçue du Soleil, au sommet de l'atmosphère terrestre, par un mètre carré en une seconde. (constante solaire)
		1 767 J	l’énergie cinétique d'une balle de 5,56 × 45 mm Otan.
		3 600 J	1 Wh (0,001 kWh)
		4 184 J	l'énergie dégagée par l'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 Wh	l'énergie stockée dans une pile bâton LR06 AA rechargeable (1,2 V 2000 mAh).
104	10 kJ	1,2 × 104 J	énergie métabolisable d'une cacahuète d'un demi gramme.
		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. consommation chaque seconde d'un véhicule motorisé économique (consommant environ 4 litres aux 100 km à 100 km/h).
		60 000 J	énergie résultant d'une puissance d'un kilowatt appliquée pendant une minute ; consommation d'une bouilloire de 2 kW amenant à ébullition une tasse d'eau en 30 secondes.
105	100 kJ	480 000 J = 133 Wh	énergie mécanique produite pendant une heure par un cycliste parcourant environ 25 km[réf. nécessaire]. énergie de combustion d'environ 10 g (1/100 d'un kilogramme) d'essence, consommation d'un véhicule économique parcourant environ 0,25 km à la vitesse de 100 km/h.
		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	mégajoule (MJ)	106 J 1 MJ 239 kcal	la valeur énergétique de portions alimentaires telles que : une barre de 40 g de Chocolat noir amer, ou 67 g de riz complet cru, ou 266 g de riz blanc cuit à l'eau, ou 100 g de pain «courant français», ou 300 g de pomme de terre, ou 1,6 kg de concombre.
		1 728 000 J 480 Wh	l'énergie stockée dans une batterie de voiture courante (12 V, 40 Ah). l'énergie d'un bâton de dynamite d'environ 250g
		2 647 796 J 736 Wh	une puissance d'un cheval-vapeur appliquée pendant une heure.
		3 600 000 J	1 kWh (kilowatt-heure)=travail mécanique pour élever 100 kg de 3 600 mètres (activité sportive athlétique) ; énergie cinétique d'un obus de 7,2 kg à la vitesse de 1 000 m/s.
		4,184 × 106 J	énergie dégagée par l'explosion d'un kilogramme de TNT.
		6,3 × 106 J 1 500 kcal	une valeur souvent recommandée pour l'énergie nutritionnelle d'une femme ne faisant pas d'activité sportive par jour (2 000 kcal = 8,4 × 106 J 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 kWh	énergie requise pour : chauffer un cumulus de 200 litres (élever la température de 200 litres d'eau de 15 à 65 degrés Celsius). 44 jours d'éclairage, 24/24h. (une lampe de 11 W allumée pendant 1 054 heures).
		4,8 × 107 J	énergie dégagée par la combustion d'un kilogramme d'essence (env 1.3 litre d'essence sans plomb et 1,2 de gazole).
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.
		1,8 × 109 J 490 kWh	l'énergie contenue dans un réservoir moyen (50 litres) d'essence.
		1,956 × 109 J	l’énergie de Planck.
		3,2 × 109 J 900 kWh	l'énergie utilisée annuellement par un sèche-linge a évacuation.
		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 kWh	Objectif 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.
		8,6 × 1010 J	86 400 MJ : Énergie consommée par notre avion le plus gros porteur durant une heure de vol en palier (*4 pour décoller) en 2012.
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.
		4,5 × 1012 J	l'énergie cinétique d'un kilogramme de matière à 1 % de la vitesse de la lumière
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 GWh	la production annuelle d'électricité au Togo.
		4,58 × 1014 J	l'énergie cinétique d'un kilogramme de matière à 10% de la vitesse de la lumière.
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 une météorite de dix mille tonnes.
		3,03 × 1016 J 8,403 TWh	la consommation électrique au Zimbabwe en 1998.
		4,14 × 1016 J 11,5 TWh	les 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.
		2,5 × 1017 J	l'énergie dégagée par la plus puissante bombe nucléaire jamais testée, la bombe Tsar Bomba.
		4 × 1017 J 111 TWh	la consommation électrique de la Norvège en 1998.
		5,5 × 1017 J	l'énergie cinétique d'un kilogramme de matière à 99 % de la vitesse de la lumière.
		8 × 1017 J	l'énergie estimée dégagée par l'éruption du Krakatoa.
1018	1 exajoule (EJ)	3,6 × 1018 J	1 PWh = 1 000 TWh
1019		1,04 × 1019 J	l'énergie totale du Soleil qui atteint la Terre en une minute.
		1,339 × 1019 J 3 719,5 TWh	la production totale d'énergie électrique aux États-Unis en 2001.
		1,6 × 1019 J	l'équivalent énergétique de l’alimentation annuelle d'une population mondiale de 7 milliards d'êtres humains sur la base d'un apport nutritionnel journalier de 1 500 kcal.
		9,0 × 1019 J	la masse-énergie totale théorique d'une tonne de matière.
1020		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	1 ronnajoule (RJ)	3,6 × 1027 J	1 YWh = 1012 TWh
		2,30 × 1028 J	l'énergie dégagée par le Soleil en une minute.
1029		2,11 × 1029 J	Énergie cinétique de rotation de la Terre sur son axe.
1030	1 quettajoule (QJ)	3,6 × 1030 J	1 RWh = 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	1 QWh = 1018 TWh
		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 ordinaire.
1045		1045 J	l'énergie dégagée par une supernova de type la, par une kilonova, ou par une supernova à production de paires.
1046		1046 J	l'énergie dégagée par une hypernova typique.
1047		1047 J	l'énergie dégagée par un sursaut gamma, ou une hypernova puissante.
		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	1039 QJ	2 × 1069 J	la masse-énergie totale théorique de l'Univers observable (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 soviétique baptisée Tsar Bomba, qui a fourni en 1961 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 dans l'état de Washington (États-Unis) fut évaluée équivalente à 27 000 bombes nucléaires du type d'Hiroshima ou globalement 350 mégatonnes.
• L'éruption du Novarupta en 1912 en Alaska était dix fois la taille de l'éruption du mont Saint Helens ou globalement 3500 mégatonnes.
• L'éruption volcanique du Krakatoa (Indonésie) en 1883 était environ 50 % plus grande que l'éruption du Novarupta ou globalement 5 250 mégatonnes.
• L'éruption volcanique du Tambora (Indonésie) 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 (Santorin) en 1650 av. J.-C. était plus grande que l'éruption du mont Tambora.
• L'éruption volcanique du lac Toba (Indonésie) il y a 73 000 ans, était encore plus grande que l'éruption du Santorin, 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 (États-Unis) 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 Saint Helens, 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. Un impact de ce type est soupçonné d'être à l'origine de l'extinction Crétacé-Paléogène.
• Le 30 mai 1998, le tremblement de terre de magnitude 6,5 en Afghanistan a dégagé une énergie « équivalente à 2 000 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)