keemiline energia

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on keemiline energia, milleks see on, selle eelised ja puudused. Lisaks selle erinevad kasutusalad ja põhiomadused.

Keemiline energia hõlmab reaktsioone ühe või mitme ühendi molekulide vahel.

Mis on keemiline energia?

Keemiline energia on energia, mis sisaldub või mille kaudu toodetakse reaktsioonid vahel molekulid ühest või mitmest ühendid. See on sisemine energia, mida keha või a aine põhineb selle komponentide vahel tekkivate keemiliste sidemete tüüpidel ja nendevahelistes reaktsioonides vabaneva energia hulgal.

Keemiline energia (üks viise, kuidas energia avaldub tegelikkus) on alati seotud asja ja avaldub siis, kui toimub muudatus keemilised sidemed selle aatomid ja molekulid, mis seda moodustavad. See võib juhtuda soojusallikate või muude ainete juuresolekul, millega toimub energiavahetus. osakesed mis üldiselt toodab soojust, valgus või muud reaktsioonist saadud energiavormid.

Seega on keemiline energia üks vormpotentsiaalne energia sisaldubkeemilised ained. Need ained, kui nad reaktsioonisse sekkuvad, muundatakse muudeks kasutatavateks energiavormideks. Nii toimivad näiteks protsessid põlemine bensiinist ja teistest süsivesinikud fossiilid.

Selle energiavormi kasutamine võib olla inimkonna ajaloos suhteliselt uus, kuid mitte maailma ajaloos: iidsetest aegadest on elu kasutanud fotosüntees ja kemosüntees, muu hulgas energia saamise protsessid, et kasutada ära aine keemilist molekulaarset potentsiaali.

Milleks on keemiline energia?

Bensiin muudab keemilise energia kineetiliseks energiaks, kui seda kasutatakse sõiduki liigutamiseks.

Energia säästmise põhimõtte kohaselt saab energiat muundada, kuid mitte luua ega hävitada. Lisaks on keemiline energia potentsiaalse energia vorm, mida kasutatakse muudeks energialiikideks, millel on inimelus praktiline rakendus, nagu näiteks valguse energia, soojus, kineetikajne, tööde tegemiseks.

Näiteks kasutatakse bensiini keemilise energia muundamiseks kineetiliseks energiaks, kui kasutame seda sõiduki, näiteks mootorratta, liigutamiseks.

Keemilise energia eelised

Keemilisel energial on järgmised eelised:

  • See annab kõrge saagise. Selle molekulidest energia saamiseks pole vaja suuri ainekoguseid.
  • Võimaldab teil asja muuta. Need keemilised reaktsioonid ei tooda mitte ainult energiat, vaid ka erinevat tüüpi aineid, mida saab paljudel juhtudel kasutada uute materjalide saamiseks.
  • See võimaldab ära kasutada jäätmeid. Bioetanool ja teised biokütused on moodustatud orgaaniline materjal et muudel juhtudel laguneks see kasutult.

Keemilise energia puudused

Fossiilkütused paiskavad atmosfääri mürgiseid gaase.

Teisest küljest võib keemilisel energial olla teatud puudusi:

  • See esitleb kõrvalsaadusi. Paljudel juhtudel võivad need olla saastavad ained, nagu näiteks fossiilkütused mis väljutavad mürgiseid gaase õhkkond.
  • See nõuab pidevaid sisestusi. Kuna need ammenduvad pärast keemilist reaktsiooni (kemikaalide tarbimise või põlemise kiiruse säilitamine nõuab reaktsiooni toitmiseks rohkem orgaanilist ainet).

Toidu keemiline energia

Toit, mida me igapäevaselt tarbime, on ideaalne näide keemilisest energiast ja selle kasutamisest. Need toit Need sisaldavad erinevaid orgaanilisi aineid, mis on vajalikud meie keha energia varustamiseks, näiteks sõidukite mootorite kütus.

Need orgaanilised ained lagundatakse meie kehas, et saada glükoos (C6H12O6), molekul, mille oksüdeerumisel rakuhingamisel vabaneb suur hulk kalorienergia (kalorid), et hoida keha töös. Liigne glükoos muutub rasvaks: varuks juhuks, kui seda hiljem vaja läheb.

See on näide toidus sisalduva glükoosi keemilise energia kasutamisest tootmiseks mehaaniline energia (liigutada, seista), heli (rääkima), elektriline ( elektrit selle neuronid mis võimaldab meil mõelda) jne.

Näited keemilisest energiast

Mõned näited on järgmised.

  • Fossiilsed kütused. Bensiin, diislikütus ja sellest saadud kütused Nafta Need koosnevad süsinikul ja vesinikul põhinevatest molekulide järjestustest, mille sidemed võivad hapniku juuresolekul (põlemisel) puruneda, vabastades seega vägivaldselt suures koguses energiat.
  • Toit mida me neelame. Toidus sisalduv glükoos oksüdeerub meie kehas ja selle sidemeid lõhkudes saame kasuliku kalorikoormuse, et säilitada keha energiat.
  • Bioluminestsents. Palju elavad organismid on võime toota oma kehaga valgust, mida tuntakse kuibioluminestsents. See valgusenergia pärineb nende kehadesse salvestatud keemilisest energiast.
  • Kosmose reisimine. Kosmoseraketid töötavad erinevate kõrge keemilise energiaga ainete (üldiselt vesinik ja vedel hapnik) vahelise kontrollitud reaktsiooni teel, mis muundatakse tohututeks kogusteks kineetiliseks energiaks.
!-- GDPR -->