kemiallinen energia

Fyysinen

2022

Selitämme mitä kemiallinen energia on, mihin se on tarkoitettu, sen edut ja haitat. Lisäksi sen erilaiset käyttötarkoitukset ja pääominaisuudet.

Kemiallinen energia sisältää reaktioita yhden tai useamman yhdisteen molekyylien välillä.

Mitä on kemiallinen energia?

Kemiallinen energia on energiaa, joka sisältää tai tuotetaan reaktiot välissä molekyylejä yhdestä tai useammasta yhdisteet. Se on sisäistä energiaa, jonka keho tai a aine perustuu sen komponenttien välillä esiintyvien kemiallisten sidostyyppien ja niiden välisistä reaktioista vapautuvan energian määrään.

Kemiallinen energia (yksi tavoista, jolla energia ilmenee todellisuus) liittyy aina kohtaan asia ja ilmenee, kun siinä on muutos kemiallisia linkkejä -lta atomeja ja sen muodostavat molekyylit. Tämä voi tapahtua lämmönlähteiden tai muiden aineiden, joiden kanssa tapahtuu energianvaihtoa, läsnä ollessa. hiukkasia joka yleensä tuottaa lämpöä, valoa tai muita reaktiosta peräisin olevia energiamuotoja.

Siten kemiallinen energia on eräänlainen muotoMahdollinen energia sisältyvätkemialliset aineet. Kun nämä aineet puuttuvat reaktioon, ne muuttuvat muiksi käyttökelpoisiksi energiamuodoiksi. Näin esimerkiksi prosessit palaminen bensiinistä ja muista hiilivedyt fossiileja.

Tämän energiamuodon käyttö saattaa olla suhteellisen uutta ihmiskunnan historiassa, mutta ei maailman historiassa: muinaisista ajoista lähtien elämä on hyödyntänyt fotosynteesi ja kemosynteesi muiden energianhankintaprosessien ohella aineen kemiallisen molekyylipotentiaalin hyödyntämiseksi.

Mihin kemiallinen energia on tarkoitettu?

Bensiini muuttaa kemiallisen energian liike-energiaksi, kun sitä käytetään ajoneuvon liikuttamiseen.

Energiansäästöperiaatteen mukaan energiaa voidaan muuttaa, mutta ei luoda tai tuhota. Lisäksi kemiallinen energia on potentiaalisen energian muoto, joka muutetaan muiksi energiamuodoiksi, joilla on käytännön sovelluksia ihmisen elämässä, kuten esim. valoenergia, lämpö, kinetiikkajne. töiden suorittamiseen.

Esimerkiksi bensiiniä käytetään muuttamaan kemiallista energiaa kineettiseksi energiaksi, kun käytämme sitä ajoneuvon, kuten moottoripyörän, liikuttamiseen.

Kemiallisen energian edut

Kemiallisella energialla on seuraavat edut:

  • Se tarjoaa korkean tuoton. Suuria määriä ainetta ei tarvita energian saamiseksi molekyyleistään.
  • Voit muokata asiaa. Nämä kemialliset reaktiot eivät tuota ainoastaan ​​energiaa, vaan myös erilaisia ​​aineita, joita voidaan monissa tapauksissa käyttää uusien materiaalien saamiseksi.
  • Sen avulla voidaan hyödyntää jätemateriaaleja. Bioetanoli ja muut biopolttoaineet muodostuvat orgaaninen materiaali että muissa tapauksissa se hajoaisi turhaan.

Kemiallisen energian haitat

Fossiiliset polttoaineet karkottavat myrkyllisiä kaasuja ilmakehään.

Toisaalta kemiallisella energialla voi olla tiettyjä haittoja:

  • Se esittelee sivutuotteita. Usein ne voivat olla saastuttavia aineita, kuten tapauksessa fossiiliset polttoaineet jotka poistavat myrkyllisiä kaasuja sisään tunnelmaa.
  • Se vaatii jatkuvaa syöttöä. Koska ne loppuvat kemiallisen reaktion jälkeen (kemikaalien kulutuksen tai palamisen nopeuden ylläpitäminen vaatii enemmän orgaanista ainetta reaktion syöttämiseen).

Ruoan kemiallinen energia

Päivittäin kuluttamamme ruoka on ihanteellinen esimerkki kemiallisesta energiasta ja sen käytöstä. Nuo ruokaa Ne sisältävät erilaisia ​​orgaanisia aineita, joita tarvitaan energian tuottamiseen kehollemme, kuten ajoneuvojen moottoreiden polttoainetta.

Nämä orgaaniset aineet hajoavat kehossamme glukoosiksi (C6H12O6), molekyyliksi, jonka hapettuessa soluhengityksen aikana vapautuu suuria määriä kalorienergiaa (kaloreita) pitääkseen kehon toiminnassa. Ylimääräinen glukoosi muuttuu rasvaksi: reserviksi siltä varalta, että tarvitsemme sitä myöhemmin.

Tämä on esimerkki elintarvikkeiden sisältämän glukoosin kemiallisen energian käytöstä tuotantoon mekaaninen energia (liikkua, seisoa), ääni (puhua), sähköinen ( sähköä -lta neuronit joka antaa meille mahdollisuuden ajatella) jne.

Esimerkkejä kemiallisesta energiasta

Joitakin esimerkkejä ovat seuraavat:

  • Fossiiliset polttoaineet. Bensiini, diesel ja niistä johdetut polttoaineet Maaöljy Ne koostuvat hiileen ja vetyyn perustuvista molekyylisekvensseistä, joiden sidokset voivat katketa ​​hapen läsnä ollessa (palaminen), jolloin vapautuu rajusti suuria määriä energiaa.
  • Ruoka jonka nielemme. Ruoan sisältämä glukoosi hapettuu elimistössämme ja sen sidoksia rikkomalla saamme hyödyllisen kalorikuorman kehon energian ylläpitämiseksi.
  • Bioluminesenssi. monet eläviä organismeja heillä on kyky tuottaa valoa kehollaan, mikä tunnetaan nimelläbioluminesenssi. Tämä valoenergia tulee heidän kehoonsa varastoidusta kemiallisesta energiasta.
  • Avaruusmatkailu. Avaruusraketit toimivat hallitulla reaktiolla erilaisten korkean kemiallisen energian aineiden (yleensä vety ja nestemäinen happi) välillä, jotka muuntuvat valtaviin määriin kineettistä energiaa.
!-- GDPR -->