Сред различните видове енергии, които съществуват, имаме химична енергия. Той се съдържа или се получава чрез химични реакции между молекулите на едно или повече съединения. Това е вътрешната енергия, която тялото притежава въз основа на видовете химически връзки, които има вътре и възниква между неговите компоненти. Тази енергия може да бъде измерена в зависимост от количеството, което може да се отдели от химични реакции между тях.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за химическата енергия и нейното значение.
ключови характеристики
Химическата енергия винаги е свързана с материята, когато химичните връзки на атомите и молекулите, които изграждат материята, се променят, се появява химическа енергия. Това може да се случи в присъствието на източник на топлина или друго вещество, което се обменя с частиците, генериращи обикновено топлина, светлина или други форми на енергия, получени от реакцията.
Следователно химическата енергия е форма на потенциална енергия, съдържаща се в химичните вещества. След като тези вещества участват в реакцията, те ще се трансформират в други използваеми форми на енергия. Така например работи процесът на изгаряне на бензин и други изкопаеми въглеводороди.
Използването на тази форма на енергия може да е сравнително ново в историята на човечеството, но не е в историята на света: от древни времена, животът е използвал процеси за усвояване на енергия като фотосинтеза и химичен синтез, за да използва молекулярно-химичния потенциал на веществата. Например бензинът превръща химическата енергия в кинетична, когато се използва в движещи се превозни средства.
Според закона за запазване на енергията енергията може да се трансформира, но не може да бъде създадена или унищожена. Освен това химическата енергия е форма на потенциална енергия, която се използва за трансформиране в други форми на енергия, които имат практически приложения в човешкия живот, като например светлинна енергия, топлинна енергия, кинетична енергия и др.
Предимства и недостатъци на химическата енергия
Този вид енергия се използва в промишлеността и производството, тъй като има определени предимства. Нека видим кои са различните предимства на химическата енергия:
- Той има страхотно представяне: Благодарение на високата си производителност не са необходими големи количества химическа енергия за получаване на енергия от неговите молекули.
- Позволява ви да модифицирате въпроса: Химичните реакции, които протичат за производството на този вид енергия, могат да произведат различни видове материя, която в много случаи може да се използва за получаване на нови материали.
- Позволява повторно използване и възползване от отпадъчните материали: например, биоетанолът и другите биогорива се образуват от органични вещества, които без използването на този вид енергия биха се разложили безполезно.
Имайте предвид, че има и някои недостатъци на този тип енергия. Нека видим кои са различните недостатъци на химическата енергия:
- Той има странични продукти: Това са продукти, които могат да се превърнат в замърсяващи вещества, като изкопаеми горива, които по време на тяхното използване генерират токсични газове в атмосферата и замърсяват.
- Те изискват постоянни входове: трябва да имаме предвид, че за да се осъществи химическа реакция, тя трябва да има консумация или изгаряне на органично вещество, за да се храни химическата реакция през цялото време.
Химическа енергия на храната
Храната, която ядем всеки ден, е идеален пример за химическа енергия и нейното използване. Тези храни съдържат различни органични вещества, необходими за осигуряване на енергия на тялото ни, сякаш са гориво за автомобилни двигатели.
Тези органични вещества се разграждат в тялото ни, за да се получи глюкоза, която се окислява по време на клетъчното дишане и отделя голямо количество топлина под формата на калории за поддържане на телесните функции. Излишната глюкоза се превръща в мазнини, които служат като резерв за бъдещи нужди. Това е вид използване на химическа енергия глюкоза за производство на механична енергия, която използваме за движение, говорене, изправяне, бяганеи т.н. Те също така служат за подобряване на електрическата енергия, която невроните използват и които ни позволяват да мислим.
Видове химическа енергия
Има 6 основни типа реакция:
- Изгаряне: Използва се за получаване на голяма част от енергията, с която работят колите и електричеството.
- Синтез: Енергията се отделя, когато две прости вещества се съберат, за да образуват по-сложна.
- Лесно превъртане: атом от едно вещество се прехвърля в друго вещество.
- Двойна смяна: атомите на две вещества се обменят помежду си.
- Разлагане: сложното вещество става по-просто вещество.
Примери
След като разберем какво е химическа енергия и какви са нейните предимства и недостатъци, сега е време да видим някои от най-често срещаните примери:
- Изкопаеми горива: тук преобладават бензинът, дизелът и петролните горива. Всички те са изградени от поредица от молекули, базирани на въглеродни и водородни атоми, чиито връзки могат да се разрушат в присъствието на кислород, за да се освободят големи количества енергия. Това е известно като изгаряне.
- храна: Както споменахме по-рано, храната, която ядем, съдържа глюкоза, която може да се окисли в тялото ни. Чрез прекъсване на връзките можем да получим калорично натоварване, за да поддържаме енергията на тялото.
- Биолуминесценция: Знаем, че има живи организми, които имат способността да произвеждат светлина с телата си за оцеляване. Например имаме рибите фенери, които се намират в дълбините на океаните и които се нуждаят от тази биолуминесценция, за да привлекат плячката си. Тази светлинна енергия идва от химическата енергия, която вашите тела съхраняват в симбионтна връзка с някои бактерии.
- Космически пътувания: ракетите, отговорни за пътуването в космоса с цел изучаване на Вселената, работят чрез контролирани химични реакции с различни вещества като водород и течен кислород. Тези вещества се превръщат в огромни количества кинетична енергия, които се използват за придвижване на ракетата.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за химическата енергия и нейните характеристики.