Μεταξύ των διαφορετικών τύπων ενεργειών που υπάρχουν, έχουμε το χημική ενέργεια. Είναι ένα που περιέχεται ή συμβαίνει μέσω χημικών αντιδράσεων μεταξύ των μορίων μιας ή περισσοτέρων ενώσεων. Είναι η εσωτερική ενέργεια που διαθέτει ένα σώμα με βάση τους τύπους χημικών δεσμών που έχει μέσα του και που εμφανίζεται μεταξύ των συστατικών του. Αυτή η ενέργεια μπορεί να μετρηθεί ανάλογα με την ποσότητα που μπορεί να απελευθερωθεί από χημικές αντιδράσεις μεταξύ τους.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τη χημική ενέργεια και τη σημασία της.
Κύρια χαρακτηριστικά
Η χημική ενέργεια συνδέεται πάντα με την ύλη, όταν οι χημικοί δεσμοί ατόμων και μορίων που συνθέτουν την ύλη αλλάζουν, εμφανίζεται η χημική ενέργεια. Αυτό μπορεί να συμβεί παρουσία μιας πηγής θερμότητας ή άλλης ουσίας που ανταλλάσσεται με τα σωματίδια, δημιουργώντας Γενικά θερμότητα, φως ή άλλες μορφές ενέργειας που προέρχονται από την αντίδραση.
Επομένως, η χημική ενέργεια είναι μια μορφή πιθανής ενέργειας που περιέχεται σε χημικές ουσίες. Μόλις αυτές οι ουσίες συμμετέχουν στην αντίδραση, θα μετατραπούν σε άλλες χρήσιμες μορφές ενέργειας. Έτσι, για παράδειγμα, λειτουργεί η διαδικασία καύσης βενζίνης και άλλων ορυκτών υδρογονανθράκων.
Η χρήση αυτής της μορφής ενέργειας μπορεί να είναι σχετικά νέα στην ιστορία της ανθρωπότητας, αλλά δεν είναι στην ιστορία του κόσμου: από την αρχαιότητα, Η ζωή έχει χρησιμοποιήσει διαδικασίες απόκτησης ενέργειας όπως η φωτοσύνθεση και η χημική σύνθεση για να χρησιμοποιήσει το μοριακό χημικό δυναμικό των ουσιών. Για παράδειγμα, η βενζίνη μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε κινητική ενέργεια όταν χρησιμοποιείται σε κινούμενα οχήματα.
Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί, αλλά δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί. Επιπλέον, η χημική ενέργεια είναι μια μορφή δυνητικής ενέργειας που χρησιμοποιείται για να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας που έχουν πρακτικές εφαρμογές στην ανθρώπινη ζωή, όπως η ελαφριά ενέργεια, η θερμική ενέργεια, η κινητική ενέργεια κ.λπ., για να κάνουν δουλειά.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χημικής ενέργειας
Αυτός ο τύπος ενέργειας χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και την παραγωγή δεδομένου ότι έχει ορισμένα πλεονεκτήματα. Ας δούμε ποια είναι τα διαφορετικά πλεονεκτήματα της χημικής ενέργειας:
- Έχει εξαιρετική απόδοση: Χάρη στην υψηλή απόδοσή του, δεν απαιτούνται μεγάλες ποσότητες χημικής ενέργειας για την απόκτηση ενέργειας από τα μόριά της.
- Σας επιτρέπει να τροποποιήσετε το ζήτημα: Οι χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται για την παραγωγή αυτού του τύπου ενέργειας μπορούν να παράγουν διαφορετικούς τύπους ύλης που σε πολλές περιπτώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση νέων υλικών.
- Επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση και την αξιοποίηση των αποβλήτων: για παράδειγμα, η βιοαιθανόλη και άλλα βιοκαύσιμα σχηματίζονται από οργανική ύλη που χωρίς τη χρήση αυτού του τύπου ενέργειας θα αποσυντεθεί άχρηστα.
Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα σε αυτόν τον τύπο ενέργειας. Ας δούμε ποια είναι τα διαφορετικά μειονεκτήματα της χημικής ενέργειας:
- Έχει υποπροϊόντα: Αυτά είναι προϊόντα που μπορούν να γίνουν ρυπογόνες ουσίες, όπως ορυκτά καύσιμα που κατά τη χρήση τους παράγουν τοξικά αέρια στην ατμόσφαιρα και μολύνουν.
- Απαιτούν συνεχείς εισόδους: Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι για να λάβει χώρα μια χημική αντίδραση πρέπει να έχει μια κατανάλωση ή καύση οργανικής ύλης για να τροφοδοτεί τη χημική αντίδραση ανά πάσα στιγμή.
Χημική ενέργεια των τροφίμων
Η τροφή που τρώμε κάθε μέρα είναι ένα ιδανικό παράδειγμα χημικής ενέργειας και της χρήσης της. Αυτά τα τρόφιμα περιέχουν διαφορετικές οργανικές ουσίες απαραίτητες για την παροχή ενέργειας στο σώμα μας, σαν να ήταν καύσιμο για κινητήρες αυτοκινήτων.
Αυτές οι οργανικές ουσίες διασπώνται στο σώμα μας για τη λήψη γλυκόζης, η οποία οξειδώνεται κατά την κυτταρική αναπνοή και απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα θερμότητας με τη μορφή θερμίδων για τη διατήρηση των σωματικών λειτουργιών. Η περίσσεια γλυκόζης μετατρέπεται σε λίπος που χρησιμεύει ως αποθεματικό για μελλοντικές ανάγκες. Αυτός είναι ένας τύπος αξιοποίησης της χημικής ενέργειας γλυκόζη για την παραγωγή μηχανικής ενέργειας που χρησιμοποιούμε για να κινούμαστε, να μιλάμε, να στέκουμε, να τρέχουμε, και τα λοιπά. Χρησιμεύουν επίσης στην ενίσχυση της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούν οι νευρώνες και που μας επιτρέπουν να σκεφτόμαστε.
Τύποι χημικής ενέργειας
Υπάρχουν 6 βασικοί τύποι αντίδρασης:
- Καύση: Χρησιμοποιείται για την απόκτηση μεγάλου μέρους της ενέργειας με την οποία λειτουργούν αυτοκίνητα και ηλεκτρισμός.
- Σύνθεση: Είναι η ενέργεια που εκπέμπεται όταν δύο απλές ουσίες ενώνονται για να σχηματίσουν μια πιο περίπλοκη.
- Απλή κύλιση: ένα άτομο μιας ουσίας μεταφέρεται σε μια άλλη ουσία.
- Διπλή βάρδια: τα άτομα των δύο ουσιών ανταλλάσσονται μεταξύ τους.
- Αποσύνθεση: μια σύνθετη ουσία γίνεται μια απλούστερη ουσία.
Παραδείγματα
Μόλις μάθουμε τι είναι η χημική ενέργεια και ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της, τώρα είναι καιρός να δούμε μερικά από τα πιο κοινά παραδείγματα:
- Ορυκτά καύσιμα: Βενζίνη, ντίζελ και καύσιμα με βάση το πετρέλαιο κυριαρχούν εδώ. Όλα αυτά αποτελούνται από μια σειρά μορίων που βασίζονται σε άτομα άνθρακα και υδρογόνου των οποίων οι δεσμοί μπορούν να σπάσουν παρουσία οξυγόνου για να απελευθερώσουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Αυτό είναι γνωστό ως καύση.
- Τρόφιμα: Όπως έχουμε αναφέρει προηγουμένως, η τροφή που τρώμε περιέχει γλυκόζη που μπορεί να οξειδωθεί στο σώμα μας. Με το σπάσιμο των συνδέσμων μπορούμε να πάρουμε ένα θερμιδικό φορτίο για να διατηρήσουμε την ενέργεια του σώματος.
- Βιοφωταύγεια: Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν ζωντανοί οργανισμοί που έχουν την ικανότητα να παράγουν φως με το σώμα τους για επιβίωση. Για παράδειγμα, έχουμε τα φαναράκια που βρίσκονται στα βάθη των ωκεανών και χρειάζονται αυτήν τη βιοφωταύγεια για να προσελκύσουν το θήραμά τους. Αυτή η ελαφριά ενέργεια προέρχεται από τη χημική ενέργεια που το σώμα σας αποθηκεύει σε σχέση με μερικά βακτήρια.
- Διαστημικά ταξίδια: ρουκέτες που είναι υπεύθυνοι για το ταξίδι στο διάστημα προκειμένου να μελετήσουν το έργο του σύμπαντος μέσω ελεγχόμενων χημικών αντιδράσεων με διάφορες ουσίες όπως το υδρογόνο και το υγρό οξυγόνο. Αυτές οι ουσίες μετατρέπονται σε τεράστιες ποσότητες κινητικής ενέργειας που χρησιμοποιούνται για την κίνηση του πυραύλου.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τη χημική ενέργεια και τα χαρακτηριστικά της.