Năng lượng hóa học

đốt cháy và năng lượng hóa học

Trong số các loại năng lượng khác nhau tồn tại, chúng ta có năng lượng hóa học. Nó là một chất được chứa hoặc xảy ra thông qua các phản ứng hóa học giữa các phân tử của một hoặc nhiều hợp chất. Đó là năng lượng bên trong mà một cơ thể sở hữu dựa trên các loại liên kết hóa học mà nó có bên trong và xảy ra giữa các thành phần của nó. Năng lượng này có thể được đo lường tùy thuộc vào lượng có thể được giải phóng từ các phản ứng hóa học giữa chúng.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về năng lượng hóa học và tầm quan trọng của nó.

Các tính năng chính

năng lượng hóa học

Năng lượng hóa học luôn gắn liền với vật chất, khi liên kết hóa học của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chất thay đổi thì năng lượng hóa học xuất hiện. Điều này có thể xảy ra khi có nguồn nhiệt hoặc chất khác được trao đổi với các hạt, tạo ra nói chung là nhiệt, ánh sáng, hoặc các dạng năng lượng khác có được từ phản ứng.

Vì vậy, năng lượng hóa học là một dạng năng lượng tiềm ẩn chứa trong các chất hóa học. Một khi các chất này tham gia phản ứng, chúng sẽ được chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác có thể sử dụng được. Vì vậy, ví dụ, quá trình đốt cháy xăng và các hydrocacbon hóa thạch khác hoạt động.

Việc sử dụng dạng năng lượng này có thể tương đối mới trong lịch sử loài người, nhưng nó không có trong lịch sử thế giới: từ thời cổ đại, sự sống đã sử dụng các quá trình thu nhận năng lượng như quang hợp và tổng hợp hóa học để tận dụng tiềm năng hóa học phân tử của các chất. Ví dụ, xăng chuyển hóa năng lượng thành động năng khi được sử dụng trong các phương tiện di chuyển.

Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng có thể chuyển hóa, nhưng không thể tạo ra hoặc bị phá hủy. Hơn nữa, năng lượng hóa học là một dạng năng lượng được sử dụng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác có ứng dụng thiết thực trong đời sống con người như năng lượng ánh sáng, nhiệt năng, động năng,… để làm việc.

Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng hóa học

Loại năng lượng này được sử dụng trong công nghiệp và sản xuất vì nó có những lợi thế nhất định. Hãy xem những lợi thế khác nhau của năng lượng hóa học là gì:

  • Nó có một hiệu suất tuyệt vời: Nhờ hiệu suất cao, không cần một lượng lớn năng lượng hóa học để thu được năng lượng từ các phân tử của nó.
  • Cho phép bạn sửa đổi vấn đề: Các phản ứng hóa học diễn ra để sản xuất loại năng lượng này có thể tạo ra các dạng vật chất khác nhau mà trong nhiều trường hợp có thể được sử dụng để thu được vật liệu mới.
  • Nó cho phép tái sử dụng và tận dụng các vật liệu phế thải: ví dụ, cồn sinh học và các nhiên liệu sinh học khác được hình thành từ chất hữu cơ mà nếu không sử dụng loại năng lượng này sẽ bị phân hủy vô ích.

Hãy nhớ rằng cũng có một số nhược điểm đối với loại năng lượng này. Hãy xem những nhược điểm khác nhau của năng lượng hóa học là gì:

  • Nó có các sản phẩm phụ: Đây là những sản phẩm có thể trở thành chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như nhiên liệu hóa thạch mà trong quá trình sử dụng sẽ sinh ra khí độc vào bầu khí quyển và gây ô nhiễm.
  • Chúng yêu cầu đầu vào liên tục: chúng ta phải ghi nhớ rằng để một phản ứng hóa học xảy ra, nó phải có sự tiêu thụ hoặc đốt cháy chất hữu cơ để cung cấp cho phản ứng hóa học mọi lúc.

Năng lượng hóa học của thực phẩm

glucose trong thực phẩm

Thực phẩm chúng ta ăn hàng ngày là một ví dụ lý tưởng về năng lượng hóa học và việc sử dụng nó. Những thực phẩm này chứa các chất hữu cơ khác nhau cần thiết để cung cấp năng lượng cho cơ thể chúng ta, như thể nó là nhiên liệu cho động cơ xe hơi.

Các chất hữu cơ này được phân hủy trong cơ thể chúng ta để thu được glucose, được oxy hóa trong quá trình hô hấp tế bào và giải phóng một lượng lớn nhiệt dưới dạng calo để duy trì các chức năng của cơ thể. Lượng glucose dư thừa sẽ biến thành chất béo dự trữ cho các nhu cầu trong tương lai. Đây là một loại khai thác năng lượng hóa học của glucose để tạo ra năng lượng cơ học mà chúng ta sử dụng để di chuyển, nói, đứng, chạy, Vân vân. Chúng cũng giúp tăng cường năng lượng điện mà các tế bào thần kinh sử dụng và cho phép chúng ta suy nghĩ.

Các dạng năng lượng hóa học

Có 6 loại phản ứng cơ bản:

  • Đốt cháy: Nó được sử dụng để thu được một phần lớn năng lượng mà ô tô và điện chạy.
  • Tổng hợp: Đó là năng lượng được tỏa ra khi hai chất đơn giản kết hợp với nhau để tạo thành một chất phức tạp hơn.
  • Cuộn đơn giản: nguyên tử của chất này được chuyển sang chất khác.
  • Ca làm việc gấp đôi: các nguyên tử của hai chất được trao đổi cho nhau.
  • Phân hủy: một chất phức tạp trở thành một chất đơn giản hơn.

Các ví dụ

phản ứng hoá học

Khi chúng ta biết năng lượng hóa học là gì và những ưu nhược điểm của nó, bây giờ là lúc chúng ta xem một số ví dụ phổ biến nhất:

  • Nhiên liệu hóa thạch: xăng, dầu diesel và nhiên liệu từ dầu mỏ chiếm ưu thế ở đây. Tất cả chúng đều được tạo thành từ một loạt các phân tử dựa trên nguyên tử cacbon và hydro mà các liên kết của chúng có thể bị phá vỡ khi có oxy để giải phóng một lượng lớn năng lượng. Đây được gọi là quá trình đốt cháy.
  • Thức ăn: Như chúng ta đã đề cập trước đây, thực phẩm chúng ta ăn có chứa glucose có thể bị oxy hóa trong cơ thể. Bằng cách phá vỡ các liên kết, chúng ta có thể nhận được một lượng calo để duy trì năng lượng của cơ thể.
  • Phát quang sinh học: Chúng ta biết rằng có những sinh vật sống có khả năng tạo ra ánh sáng bằng cơ thể của chúng để tồn tại. Ví dụ, chúng ta có loài cá đèn được tìm thấy ở độ sâu của đại dương và chúng cần sự phát quang sinh học này để có thể thu hút con mồi của chúng. Năng lượng ánh sáng này đến từ năng lượng hóa học mà cơ thể bạn lưu trữ trong mối quan hệ cộng sinh với một số vi khuẩn.
  • Du hành vũ trụ: tên lửa phụ trách du hành đến không gian vũ trụ để nghiên cứu vũ trụ hoạt động thông qua các phản ứng hóa học có kiểm soát với các chất khác nhau như hydro và oxy lỏng. Những chất này được chuyển đổi thành một lượng lớn động năng được sử dụng để di chuyển tên lửa.

Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về năng lượng hóa học và các đặc điểm của nó.


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.