Tarp skirtingų egzistuojančių energijų tipų turime cheminė energija. Tai yra tas, kuris yra arba įvyksta vykstant cheminėms reakcijoms tarp vieno ar kelių junginių molekulių. Tai yra vidinė energija, kurią kūnas turi, remdamasis cheminių ryšių tipais, kuriuos jis turi viduje ir kuris vyksta tarp jo komponentų. Ši energija gali būti matuojama priklausomai nuo kiekio, kuris gali išsiskirti vykstant cheminėms reakcijoms tarp jų.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime viską, ką reikia žinoti apie cheminę energiją ir jos svarbą.
pagrindinės funkcijos
Cheminė energija visada siejama su materija, kai keičiasi medžiagą sudarančių atomų ir molekulių cheminiai ryšiai, atsiranda cheminė energija. Tai gali atsitikti esant šilumos šaltiniui ar kitai medžiagai, kuri keičiasi su dalelėmis paprastai šiluma, šviesa ar kitos reakcijos metu gaunamos energijos formos.
Todėl cheminė energija yra potencialios energijos, esančios cheminėse medžiagose, forma. Kai šios medžiagos dalyvaus reakcijoje, jos bus paverstos kitomis tinkamomis energijos formomis. Taigi, pavyzdžiui, veikia benzino ir kitų iškastinių angliavandenilių degimo procesas.
Šios energijos formos naudojimas žmonijos istorijoje gali būti gana naujas, tačiau pasaulio istorijoje to nėra: nuo senų senovės gyvenimas panaudojo energijos įsigijimo procesus, tokius kaip fotosintezė ir cheminė sintezė, kad panaudotų medžiagų molekulinį cheminį potencialą. Pavyzdžiui, benzinas paverčia cheminę energiją į kinetinę energiją, kai naudojamas važiuojančiose transporto priemonėse.
Pagal energijos išsaugojimo dėsnį energija gali būti transformuota, tačiau jos negalima sukurti ar sunaikinti. Be to, cheminė energija yra potencialios energijos forma, kuri naudojama transformuoti į kitas energijos formas, kurios praktiškai naudojamos žmogaus gyvenime, pavyzdžiui, šviesos energija, šiluminė energija, kinetinė energija ir kt.
Cheminės energijos privalumai ir trūkumai
Šios rūšies energija naudojama pramonėje ir gamyboje, nes ji turi tam tikrų pranašumų. Pažiūrėkime, kokie yra skirtingi cheminės energijos pranašumai:
- Tai puikus spektaklis: Dėl didelio efektyvumo, norint gauti energiją iš jo molekulių, nereikia didelio kiekio cheminės energijos.
- Leidžia keisti dalyką: Cheminės reakcijos, vykstančios gaminant šios rūšies energiją, gali sukelti įvairių rūšių medžiagas, kurios daugeliu atvejų gali būti naudojamos naujoms medžiagoms gauti.
- Tai leidžia pakartotinai naudoti atliekas ir jomis pasinaudoti: pavyzdžiui, bioetanolis ir kitas biokuras susidaro iš organinių medžiagų, kurios nenaudojant tokio tipo energijos nenaudingai suyra.
Turėkite omenyje, kad taip pat yra tam tikrų šios rūšies energijos trūkumų. Pažiūrėkime, kokie yra skirtingi cheminės energijos trūkumai:
- Jame yra šalutinių produktų: Tai yra produktai, kurie gali tapti teršiančiomis medžiagomis, pavyzdžiui, iškastiniu kuru, kurie juos naudojant į atmosferą išskiria nuodingas dujas ir teršia.
- Jie reikalauja nuolatinių įvesties duomenų: Turime nepamiršti, kad norint įvykti cheminę reakciją, ji visada turi sunaudoti arba sudeginti organines medžiagas, kad būtų palaikoma cheminė reakcija.
Cheminė maisto energija
Maistas, kurį valgome kasdien, yra idealus cheminės energijos ir jos naudojimo pavyzdys. Šiuose maisto produktuose yra įvairių organinių medžiagų, būtinų mūsų kūnui tiekti energiją, tarsi tai būtų automobilių variklių kuras.
Šios organinės medžiagos yra suskaidomos mūsų organizme, kad gautų gliukozę, kuri oksiduojasi ląstelių kvėpavimo metu ir išskiria didelį šilumos kiekį kalorijų pavidalu kūno funkcijoms palaikyti. Gliukozės perteklius virsta riebalais, kurie yra rezervas ateities poreikiams. Tai yra tam tikros rūšies cheminis energijos panaudojimas gliukozės gaminti mechaninę energiją, kurią naudojame judėti, kalbėti, stovėti, bėgtiir kt. Jie taip pat padeda pagerinti neuronų naudojamą elektros energiją, kuri leidžia mums galvoti.
Cheminės energijos rūšys
Yra 6 pagrindiniai reakcijos tipai:
- Degimas: Jis naudojamas norint gauti didelę energijos ir elektros energijos dalį.
- Sintezė: Būtent energija yra atiduota, kai dvi paprastos medžiagos susijungia ir sudaro sudėtingesnę medžiagą.
- Paprastas slinkimas: vienos medžiagos atomas perkeliamas į kitą medžiagą.
- Dviguba pamaina: dviejų medžiagų atomai keičiami tarpusavyje.
- Skilimas: sudėtinga medžiaga tampa paprastesne medžiaga.
Pavyzdžiai
Kai žinome, kas yra cheminė energija ir kokie yra jos pranašumai ir trūkumai, dabar atėjo laikas pamatyti keletą dažniausiai pasitaikančių pavyzdžių:
- Iškastinis kuras: čia vyrauja benzinas, dyzelinas ir naftos pagrindo kuras. Visi jie susideda iš molekulių serijos, pagrįstos anglies ir vandenilio atomais, kurių ryšius galima suardyti esant deguoniui, kad išsiskirtų didelis energijos kiekis. Tai vadinama degimu.
- Maistas: Kaip jau minėjome anksčiau, valgomame maiste yra gliukozės, kuri gali būti oksiduota mūsų kūne. Nutraukdami grandines, galime gauti kalorinę apkrovą kūno energijai palaikyti.
- Bioliuminescencija: Mes žinome, kad yra gyvų organizmų, kurie išgyvenimui gali savo kūnu gaminti šviesą. Pavyzdžiui, mes turime žibintų žuvis, kurios yra vandenynų gilumoje ir kurioms reikia šios bioliuminescencijos, kad galėtų pritraukti savo grobį. Ši šviesos energija gaunama iš cheminės energijos, kurią jūsų kūnai saugo simbiontuodami su kai kuriomis bakterijomis.
- Kosmoso kelionės: raketos, atsakingos už kelionę į kosmosą, siekiant ištirti visatos darbą kontroliuojamomis cheminėmis reakcijomis su įvairiomis medžiagomis, tokiomis kaip vandenilis ir skystasis deguonis. Šios medžiagos paverčiamos didžiuliu kinetinės energijos kiekiu, kuris naudojamas raketai judėti.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie cheminę energiją ir jos charakteristikas.