ในบรรดาพลังงานประเภทต่างๆ ที่มีอยู่ เรามี พลังงานเคมี. เป็นสารที่มีอยู่หรือเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างโมเลกุลของสารประกอบตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป เป็นพลังงานภายในที่ร่างกายมีอยู่ตามประเภทของพันธะเคมีที่มีอยู่ภายในและที่เกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบต่างๆ พลังงานนี้สามารถวัดได้ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างกัน
ในบทความนี้ เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับพลังงานเคมีและความสำคัญของพลังงาน
คุณสมบัติหลัก
พลังงานเคมีเกี่ยวข้องกับสสารเสมอ เมื่อพันธะเคมีของอะตอมและโมเลกุลที่ประกอบเป็นสสารเปลี่ยนแปลง พลังงานเคมีจะปรากฏขึ้น สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในที่ที่มีแหล่งความร้อนหรือสารอื่นที่มีการแลกเปลี่ยนกับอนุภาคทำให้เกิด โดยทั่วไป ความร้อน แสง หรือพลังงานรูปแบบอื่นๆ ที่ได้มาจากปฏิกิริยา
ดังนั้นพลังงานเคมีจึงเป็นพลังงานศักย์รูปแบบหนึ่งที่มีอยู่ในสารเคมี เมื่อสารเหล่านี้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา พวกมันจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นที่ใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น กระบวนการเผาไหม้น้ำมันเบนซินและฟอสซิลไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ
การใช้พลังงานรูปแบบนี้อาจค่อนข้างใหม่ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ แต่ไม่ได้อยู่ในประวัติศาสตร์ของโลก: ตั้งแต่สมัยโบราณ ชีวิตได้ใช้กระบวนการได้มาซึ่งพลังงานเช่นการสังเคราะห์ด้วยแสงและการสังเคราะห์ทางเคมีเพื่อใช้ศักยภาพทางเคมีของโมเลกุลของสาร ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซินแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานจลน์เมื่อใช้ในยานยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่
ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่ไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ นอกจากนี้ พลังงานเคมียังเป็นพลังงานศักย์รูปแบบหนึ่งที่ใช้ในการแปรสภาพเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ ที่นำไปใช้ได้จริงในชีวิตมนุษย์ เช่น พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานจลน์ เป็นต้น เพื่อทำงาน
ข้อดีและข้อเสียของพลังงานเคมี
พลังงานประเภทนี้ใช้ในอุตสาหกรรมและการผลิตเนื่องจากมีข้อดีบางประการ เรามาดูกันว่าข้อดีต่าง ๆ ของพลังงานเคมีคืออะไร:
- มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม: ด้วยประสิทธิภาพที่สูง พลังงานเคมีจำนวนมากจึงไม่จำเป็นต้องได้รับพลังงานจากโมเลกุลของมัน
- อนุญาตให้คุณแก้ไขกรณี: ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นสำหรับการผลิตพลังงานประเภทนี้สามารถผลิตสสารประเภทต่างๆ ได้ ซึ่งในหลายกรณีสามารถใช้เพื่อให้ได้วัสดุใหม่
- ช่วยให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือใช้: ตัวอย่างเช่น ไบโอเอธานอลและเชื้อเพลิงชีวภาพอื่น ๆ เกิดขึ้นจากอินทรียวัตถุที่ไม่ใช้พลังงานประเภทนี้จะย่อยสลายอย่างไร้ประโยชน์
โปรดทราบว่ายังมีข้อเสียบางประการสำหรับพลังงานประเภทนี้ เรามาดูกันว่าข้อเสียของพลังงานเคมีต่างกันอย่างไร:
- มีผลพลอยได้: ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถกลายเป็นสารก่อมลพิษ เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งในระหว่างการใช้งานจะปล่อยก๊าซพิษสู่ชั้นบรรยากาศและก่อให้เกิดมลพิษ
- พวกเขาต้องการอินพุตคงที่: เราต้องจำไว้ว่าสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่จะเกิดขึ้น จะต้องมีการบริโภคหรือการเผาไหม้ของสารอินทรีย์เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีตลอดเวลา
พลังงานเคมีของอาหาร
อาหารที่เรากินทุกวันเป็นตัวอย่างที่ดีของพลังงานเคมีและการใช้งาน อาหารเหล่านี้มีสารอินทรีย์หลายชนิดที่จำเป็นในการให้พลังงานแก่ร่างกายของเรา ราวกับว่าเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ของรถยนต์
สารอินทรีย์เหล่านี้ถูกย่อยสลายในร่างกายของเราเพื่อรับกลูโคส ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ระหว่างการหายใจระดับเซลล์ และปล่อยความร้อนจำนวนมากในรูปของแคลอรี่เพื่อรักษาการทำงานของร่างกาย กลูโคสส่วนเกินจะกลายเป็นไขมันที่สำรองไว้สำหรับความต้องการในอนาคต นี่คือประเภทของพลังงานเคมีที่ใช้ควบคุมของ กลูโคสเพื่อผลิตพลังงานกลที่เราใช้ในการเคลื่อนที่ พูด ยืน วิ่งฯลฯ พวกเขายังทำหน้าที่ในการเพิ่มพลังงานไฟฟ้าที่เซลล์ประสาทใช้และทำให้เราสามารถคิดได้
ประเภทของพลังงานเคมี
มี 6 ประเภทพื้นฐานของปฏิกิริยา:
- การเผาไหม้: ใช้เพื่อให้ได้พลังงานส่วนใหญ่จากรถยนต์และไฟฟ้า
- สังเคราะห์: เป็นพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อสารธรรมดาสองชนิดมารวมกันเพื่อสร้างสารที่ซับซ้อนมากขึ้น
- เลื่อนอย่างง่าย: อะตอมของสารหนึ่งถูกถ่ายโอนไปยังอีกสารหนึ่ง
- กะสองครั้ง: อะตอมของสารทั้งสองมีการแลกเปลี่ยนกัน
- การสลายตัว: สารที่ซับซ้อนกลายเป็นสารที่ง่ายกว่า
ตัวอย่าง
เมื่อเรารู้ว่าพลังงานเคมีคืออะไรและมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร ตอนนี้ก็ถึงเวลาดูตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดบางส่วน:
- พลังงานจากถ่านหิน: น้ำมันเบนซินดีเซลและน้ำมันปิโตรเลียมมีอิทธิพลเหนือที่นี่ ทั้งหมดประกอบด้วยชุดของโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนซึ่งพันธะสามารถแตกออกเมื่อมีออกซิเจนเพื่อปลดปล่อยพลังงานจำนวนมาก นี้เรียกว่าการเผาไหม้
- อาหาร: ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ อาหารที่เรากินมีกลูโคสอยู่ภายในซึ่งสามารถออกซิไดซ์ในร่างกายของเราได้ โดยการทำลายการเชื่อมโยง เราจะได้รับปริมาณแคลอรี่เพื่อรักษาพลังงานของร่างกาย
- การเรืองแสง: เรารู้ว่ามีสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการผลิตแสงกับร่างกายของพวกมันเพื่อความอยู่รอด ตัวอย่างเช่น เรามีปลาตะเกียงที่พบในส่วนลึกของมหาสมุทรและต้องการการเรืองแสงทางชีวภาพนี้เพื่อที่จะดึงดูดเหยื่อของพวกมัน พลังงานแสงนี้มาจากพลังงานเคมีที่ร่างกายของคุณสะสมในความสัมพันธ์ที่สัมพันธ์กับแบคทีเรียบางชนิด
- การเดินทางในอวกาศ: จรวดที่รับผิดชอบการเดินทางออกนอกโลกเพื่อศึกษาจักรวาลทำงานผ่านปฏิกิริยาเคมีที่ควบคุมด้วยสารต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและออกซิเจนเหลว สารเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์จำนวนมหาศาลที่ใช้ในการเคลื่อนจรวด
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานเคมีและคุณลักษณะของมันได้