kemisk energi

Fysisk

2022

Vi forklarer, hvad kemisk energi er, hvad den er til, dens fordele og ulemper. Derudover dens forskellige anvendelser og hovedegenskaber.

Kemisk energi involverer reaktioner mellem molekylerne af en eller flere forbindelser.

Hvad er kemisk energi?

Kemisk energi er den energi, der er indeholdt eller produceret gennem reaktioner imellem molekyler af en eller flere forbindelser. Det er den indre energi, som en krop eller en stof baseret på de typer kemiske bindinger, der opstår mellem dets komponenter, og mængden af ​​energi, der kan frigives fra reaktioner mellem dem.

Kemisk energi (en af ​​de måder, energi manifesterer sig på virkelighed) er altid forbundet med stof og manifesterer sig, når der er en ændring i kemiske forbindelser af atomer og molekyler, der sammensætter det. Dette kan ske ved tilstedeværelse af varmekilder eller andre stoffer, som en udveksling af energi finder sted med. partikler som generelt producerer varme, lys eller andre former for energi afledt af reaktionen.

Kemisk energi er således en form forpotentiel energi indeholdt ikemiske stoffer. Disse stoffer bliver, når de griber ind i en reaktion, omdannet til andre brugbare energiformer. Sådan er f.eks. processerne ved forbrænding benzin og andre kulbrinter fossiler.

Brugen af ​​denne form for energi kan være relativt ny i menneskehedens historie, men ikke i verdens historie: siden oldtiden har livet draget fordel af fotosyntese og kemosyntese, blandt andre processer til at opnå energi, for at drage fordel af stofs kemiske molekylære potentiale.

Hvad er kemisk energi til?

Benzin omdanner kemisk energi til kinetisk energi, når den bruges til at flytte et køretøj.

Ifølge princippet om energibevarelse kan energi omdannes, men ikke skabes eller ødelægges. Derudover er kemisk energi en form for potentiel energi, der tjener til at blive omdannet til andre energiformer, der har praktiske anvendelser i menneskelivet, som f.eks. lys energi, termisk, kinetikosv. til at udføre arbejde.

For eksempel bruges benzin til at omdanne kemisk energi til kinetisk energi, når vi bruger den til at flytte et køretøj, såsom en motorcykel.

Fordele ved kemisk energi

Kemisk energi har følgende fordele:

  • Det giver et højt udbytte. Store mængder stof er ikke nødvendige for at få energi fra dets molekyler.
  • Giver dig mulighed for at ændre sagen. Disse kemiske reaktioner producerer ikke kun energi, men også forskellige typer stof, der i mange tilfælde kan bruges til at skaffe nye materialer.
  • Det giver mulighed for at drage fordel af affaldsmaterialer. Bioethanol og andre biobrændstoffer er dannet af organisk materiale at det i andre tilfælde ville nedbrydes ubrugeligt.

Ulemper ved kemisk energi

Fossile brændstoffer driver giftige gasser ud i atmosfæren.

På den anden side kan kemisk energi have visse ulemper:

  • Det præsenterer biprodukter. Mange gange kan de være forurenende stoffer, som f.eks fossile brændstoffer der udleder giftige gasser ind i atmosfære.
  • Det kræver konstante input. Da de er udmattede efter den kemiske reaktion (vedligeholdelse af hastigheden af ​​kemisk forbrug eller forbrænding kræver mere organisk stof for at nærme reaktionen).

Fødevarers kemiske energi

Den mad, vi indtager dagligt, er et ideelt eksempel på kemisk energi og dens brug. De der mad De indeholder forskellige organiske stoffer, der er nødvendige for at levere energi til vores krop, såsom brændstof fra køretøjsmotorer.

Disse organiske stoffer nedbrydes i vores krop for at opnå glucose (C6H12O6), molekylet hvis oxidation under cellulær respiration frigiver store mængder af kalorie energi (kalorier) for at holde kroppen i gang. Overskydende glukose bliver til fedt: en reserve, hvis vi får brug for det senere.

Dette er et eksempel på brugen af ​​den kemiske energi af glucose indeholdt i fødevarer, til at producere mekanisk energi (at bevæge sig, at stå), lyde (at tale), elektrisk (det elektricitet af neuroner der giver os mulighed for at tænke) osv.

Eksempler på kemisk energi

Nogle eksempler er følgende:

  • Fossile brændstoffer. Benzin, diesel og brændstoffer, der stammer fra Petroleum De er opbygget af sekvenser af molekyler baseret på kulstof og brint, hvis bindinger kan brydes i nærvær af ilt (forbrænding), og dermed frigive store mængder energi voldsomt.
  • Maden som vi indtager. Glukosen i maden oxideres i vores krop, og ved at bryde dens bindinger opnår vi en nyttig kaloriebelastning til at opretholde kroppens energi.
  • Bioluminescens. Mange levende organismer har evnen til at producere lys med deres kroppe, hvilket er kendt sombioluminescens. Den lysenergi kommer fra den kemiske energi, der er lagret i deres kroppe.
  • Rumrejse. Rumraketter fungerer ved den kontrollerede reaktion mellem forskellige stoffer med høj kemisk energi (brint og flydende ilt generelt), som omdannes til enorme mængder kinetisk energi.
!-- GDPR -->