Химическая энергия это кратко
Обновлено: 08.07.2024
Химическая энергия — потенциал вещества трансформируется в химической реакции или трансформирует другие вещества.
Создание или разрушение химических связей происходит с выделением (экзотермическая реакция) или поглощением (эндотермическая реакция) энергии. В популярной литературе под термином химическая энергия чаще всего подразумевают энергию, которую вещество или смесь веществ выделила в результате экзотермической реакции.
В более узком смысле химическая энергия, получаемая при сгорании топлива, называется удельная теплота сгорания.
Среди различных типов энергии, которые существуют, у нас есть химическая энергия. Он содержится или возникает в результате химических реакций между молекулами одного или нескольких соединений. Это внутренняя энергия, которой обладает тело, основанная на типах химических связей, которые оно имеет внутри и которая возникает между его компонентами. Эту энергию можно измерить в зависимости от количества, которое может высвободиться в результате химических реакций между ними.
В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о химической энергии и ее важности.
Características principales
Химическая энергия всегда связана с материей, когда химические связи атомов и молекул, составляющие материю, изменяются, появляется химическая энергия. Это может произойти в присутствии источника тепла или другого вещества, которое обменивается с частицами, генерируя обычно тепло, свет или другие формы энергии, получаемые в результате реакции.
Следовательно, химическая энергия - это форма потенциальной энергии, содержащейся в химических веществах. Как только эти вещества участвуют в реакции, они будут преобразованы в другие полезные формы энергии. Так, например, работает процесс сжигания бензина и других ископаемых углеводородов.
Использование этой формы энергии может быть относительно новым в истории человечества, но его нет в мировой истории: с древних времен жизнь использовала процессы получения энергии, такие как фотосинтез и химический синтез, чтобы использовать молекулярно-химический потенциал веществ. Например, бензин преобразует химическую энергию в кинетическую при использовании в движущихся транспортных средствах.
Согласно закону сохранения энергии, энергия может быть преобразована, но не может быть создана или уничтожена. Кроме того, химическая энергия - это форма потенциальной энергии, которая используется для преобразования в другие формы энергии, которые имеют практическое применение в жизни человека, такие как световая энергия, тепловая энергия, кинетическая энергия и т. Д., Для выполнения работы.
Преимущества и недостатки химической энергетики
Этот вид энергии используется в промышленности и производстве, поскольку имеет определенные преимущества. Давайте посмотрим, в чем заключаются различные преимущества химической энергии:
- Имеет отличную производительность: Благодаря его высоким характеристикам не требуется большого количества химической энергии для получения энергии от его молекул.
- Позволяет изменить дело: Химические реакции, которые происходят при производстве этого типа энергии, могут производить различные типы веществ, которые во многих случаях могут быть использованы для получения новых материалов.
- Это позволяет повторно использовать и использовать отходы: например, биоэтанол и другие виды биотоплива образуются из органических веществ, которые без использования этого типа энергии бесполезно разлагаются.
Имейте в виду, что у этого типа энергии есть и недостатки. Давайте посмотрим, в чем заключаются различные недостатки химической энергетики:
- Он имеет побочные продукты: Это продукты, которые могут стать загрязняющими веществами, например ископаемое топливо, которое при использовании выделяет токсичные газы в атмосферу и загрязняет окружающую среду.
- Они требуют постоянных входов: мы должны иметь в виду, что для того, чтобы химическая реакция имела место, она должна иметь потребление или сгорание органических веществ, которые постоянно поддерживают химическую реакцию.
Химическая энергия пищи
Пища, которую мы едим каждый день, является идеальным примером химической энергии и ее использования. Эти продукты содержат различные органические вещества, необходимые для обеспечения нашего организма энергией, как если бы они были топливом для автомобильных двигателей.
Эти органические вещества расщепляются в нашем организме, чтобы получить глюкозу, которая окисляется во время клеточного дыхания и выделяет большое количество тепла в виде калорий для поддержания функций организма. Избыточная глюкоза превращается в жир, который служит резервом для будущих потребностей. Это тип использования химической энергии глюкоза для производства механической энергии, которую мы используем, чтобы двигаться, говорить, стоять, бегать, так далее. Они также служат для увеличения электрической энергии, используемой нейронами и позволяющей нам думать.
Виды химической энергии
Выделяют 6 основных типов реакции:
- Горение: Он используется для получения значительной части энергии, с которой работают автомобили и электричество.
- Синтез: Это энергия, которая выделяется, когда два простых вещества соединяются, чтобы сформировать более сложное.
- Простая прокрутка: атом одного вещества переходит в другое вещество.
- Двойная смена: атомы двух веществ обмениваются друг с другом.
- Разложение: сложное вещество становится более простым.
примеров
Когда мы узнаем, что такое химическая энергия и каковы ее преимущества и недостатки, пришло время увидеть некоторые из наиболее распространенных примеров:
- Ископаемое топливо: Здесь преобладают бензин, дизельное и нефтяное топливо. Все они состоят из ряда молекул, основанных на атомах углерода и водорода, чьи связи могут быть разорваны в присутствии кислорода для высвобождения большого количества энергии. Это называется горением.
- Еда: Как мы уже упоминали ранее, пища, которую мы едим, содержит глюкозу, которая может окисляться в нашем организме. Разрывая связи, мы можем получить калорийную нагрузку для поддержания энергии тела.
- Биолюминесценция: Мы знаем, что есть живые организмы, которые для выживания способны излучать свет своим телом. Например, у нас есть фонарь, который обитает в глубинах океанов и которым необходима биолюминесценция, чтобы привлекать добычу. Эта световая энергия исходит из химической энергии, которую ваше тело хранит в симбионтных отношениях с некоторыми бактериями.
- Космические путешествия: ракеты, отправляющиеся в космическое пространство для изучения Вселенной, работают через контролируемые химические реакции с различными веществами, такими как водород и жидкий кислород. Эти вещества преобразуются в огромное количество кинетической энергии, которая используется для движения ракеты.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о химической энергии и ее характеристиках.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Химическая энергия — потенциал вещества трансформироваться в химической реакции или трансформировать другие вещества. Создание или разрушение химических связей происходит с выделением (экзотермическая реакция) или поглощением (эндотермическая реакция) энергии.
В популярной литературе под термином химическая энергия чаще всего подразумевают энергию, которую вещество или смесь веществ выделила в результате экзотермической реакции.
В более узком смысле химическая энергия получаемая при сгорании топлива называется Удельная теплота сгорания.
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Химическая энергия" в других словарях:
химическая энергия — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN chemical energy … Справочник технического переводчика
химическая энергия — cheminė energija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio junginio, kaip surištosios molekulių (arba kitų objektų) sistemos, ryšio energija, apibūdinanti cheminio junginio patvarumą. atitikmenys: angl. chemical energy… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
химическая энергия — cheminė energija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Energijos kiekis, išsiskiriantis arba sugeriamas cheminės reakcijos metu. atitikmenys: angl. chemical energy vok. chemische Energie, f rus. химическая энергия, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
химическая энергия — cheminė energija statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminės reakcijos metu išsiskirianti energija. atitikmenys: angl. chemical energy rus. химическая энергия … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
химическая энергия — cheminė energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. chemical energy vok. chemische Energie, f rus. химическая энергия, f pranc. énergie chimique, f … Fizikos terminų žodynas
химическая энергия — cheminė energija statusas T sritis Energetika apibrėžtis Medžiagų cheminės sandaros ir sudėties lemiama energija. Cheminių virsmų metu cheminė energija išskiriama arba sugeriama kita forma. atitikmenys: angl. chemical energy vok. chemische… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
химическая энергия — ▲ потенциальная энергия ↑ химический ↓ аккумулятор. батарея. щелочной аккумулятор. кислотный аккумулятор. горение, взрывчатое вещество … Идеографический словарь русского языка
Химическая энергия — см. Химическое сродство … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
удельная химическая энергия и — 3.1.6 удельная химическая энергия и (specific chemical energy), Дж/кг: Удельная химическая энергия взрывчатого вещества. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
энергия — 1 энергия: Продукция, являющаяся средством труда для выполнения работы, оказания услуги или предметом труда для выработки энергии другого вида. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение. Термины и определения оригинал документа 2.4 энергия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Среди примеры химической энергии мы можем найти батареи, биомассу, нефть, природный газ или уголь. Это объясняет концепцию, согласно которой химическая энергия - это энергия, запасенная в химических продуктах, что делает ее энергией внутри атомов и молекул..
Большую часть времени считается энергией химических связей, но термин также включает энергию, запасенную в электронном расположении атомов и ионов..
Это форма потенциальной энергии, которая не будет наблюдаться, пока не произойдет реакция (Helmenstine, 2017).
Обычно, когда химическая энергия высвобождается из вещества, это вещество превращается в совершенно новое вещество.
20 выдающихся примеров химической энергии
1- Дерево
На протяжении тысячелетий древесина была источником энергии. Вокруг костра дрова горят, а когда дрова горят, химическая энергия, хранящаяся в связях молекул целлюлозы в древесине, выделяет тепло и свет (Chemical Energy Example, S.F.).
Во время промышленной революции паровые двигатели, как и поезда, использовали уголь в качестве источника энергии..
При сжигании угля выделяется тепло, которое использовалось для испарения воды и производства кинетической энергии при движении поршня..
Хотя паровые двигатели в настоящее время не используются, уголь по-прежнему используется в качестве источника энергии для выработки электроэнергии и тепла.
3- Бензин
Топливо, жидкое топливо, такое как нефть или газ, являются одними из наиболее экономически важных форм химической энергии для человеческой цивилизации..
Когда предоставляется источник возгорания, эти ископаемые виды топлива мгновенно преобразуются, высвобождая огромное количество энергии в процесс..
Эта энергия используется многими способами, особенно для транспортных целей.
Когда вы нажимаете на акселератор вашего автомобиля, газ в баке превращается в механическую энергию, которая ведет автомобиль вперед, а затем создает кинетическую энергию в форме движущегося автомобиля..
4- Природный газ
Когда пропан сжигается для приготовления пищи на гриле, химическая энергия, накопленная в связях молекул пропана, разрушается, и тепло выделяется для приготовления пищи..
Аналогичным образом природный газ, такой как метан, используется в качестве альтернативы бензину и дизельному топливу для повышения эффективности транспортных средств..
5- окислительно-восстановительный потенциал
Химические элементы обладают способностью давать или принимать электроны. При этом они остаются в состоянии большей или меньшей энергии в зависимости от элемента.
Когда один элемент передает электрон другому, различие между этими энергетическими состояниями называется окислительно-восстановительным потенциалом.
По соглашению, если разница положительная, то реакция происходит спонтанно (Jiaxu Wang, 2015).
6- Аккумуляторы и гальванические элементы
7- Биоэлектрическая энергия
Есть некоторые виды, такие как электрические угри (электрофорус электрический) или глубоководная рыба (melanocetus johnsonii) которые способны генерировать биоэлектричество извне.
Фактически, биоэлектричество присутствует во всех живых существах. Примером их являются мембранные потенциалы и нейрональные синапсы.
Во время фотосинтеза энергия солнечного света преобразуется в химическую энергию, которая накапливается в углеводных связях.
Впоследствии растения могут использовать энергию, накопленную в связях углеводных молекул, для их роста и восстановления..
9- Еда
Пища, которую едят люди, будь то растения или животные, является формой запасенной химической энергии, которую тела используют для движения и функционирования..
Когда пища готовится, часть энергии высвобождается из ее химических связей в результате применения тепловой энергии..
После того, как люди едят, процесс пищеварения преобразует химическую энергию в форму, которую их тела могут использовать (Барт, С.Ф.).
10- Клеточное дыхание
Во время клеточного дыхания наши тела берут молекулы глюкозы и разрушают связи, которые удерживают молекулы вместе.
Когда эти связи разрушаются, химическая энергия, запасенная в этих связях, высвобождается и используется для превращения молекул АТФ в форму, пригодную для нас..
Движение мышц является примером того, как организм использует химическую энергию для превращения ее в механическую или кинетическую..
При использовании энергии, содержащейся в АТФ, конформационные изменения происходят в белках скелетных мышц, заставляя их напрягаться или расслабляться, вызывая физические движения.
12- Химическое разложение
Когда живые существа умирают, энергия, содержащаяся в их химических связях, должна куда-то уходить. Бактерии и грибы используют эту энергию в реакциях брожения.
13- Водород и кислород
Водород является легким и легковоспламеняющимся газом. В сочетании с кислородом взрывно выделяет тепло.
Это стало причиной трагедии дирижабля Гинденбурга, так как эти машины были накачаны водородом. Сегодня эта реакция используется для продвижения ракет в космос.
14- Взрывы
Взрывы - это химические реакции, которые происходят очень быстро и выделяют много энергии. При взрыве взрывчатого вещества химическая энергия, запасенная во взрывчатом веществе, изменяется и переводится в звуковую энергию, кинетическую энергию и тепловую энергию..
Они наблюдаются в звуке, движении и тепле, которые создаются.
При нейтрализации кислоты основанием выделяется энергия. Это потому, что реакция экзотермическая.
16- Кислота в воде
Также при разбавлении кислоты в воде происходит экзотермическая реакция. При этом следует соблюдать особую осторожность, чтобы избежать разбрызгивания кислоты. Правильный способ разбавления кислоты - это всегда добавлять ее в воду, а не наоборот..
17- охлаждающий гель
Холодные контейнеры, используемые в спорте, являются примерами химической энергии. Когда внутренний мешок, заполненный водой, разбивается, он вступает в реакцию с гранулами нитрата аммония и создает новые химические связи во время реакции, поглощая энергию из окружающей среды..
В результате накопления химической энергии в новых связях температура холодного контейнера снижается.
Эти полезные пакеты, которые используются для разогрева холодных рук или воспаленных мышц, содержат химические вещества.
Когда вы разбиваете пакет, чтобы использовать его, химические вещества активируются. Эти химические вещества смешиваются, и химическая энергия, которую они выделяют, создает тепло, которое нагревает упаковку..
19- Алюминий в соляной кислоте
В химической реакции в лаборатории: алюминиевую фольгу добавляют к раствору соляной кислоты.
Пробирка становится очень горячей, потому что во время реакции многие химические связи разрушаются, выделяя химическую энергию, вызывая повышение температуры раствора..
Несмотря на то, что это не пример химической энергии, стоит упомянуть. Когда ядро деления делится на несколько более мелких фрагментов.
Эти фрагменты или продукты деления примерно равны половине исходной массы. Два или три нейтрона также испускаются.
Дополнительные понятия для понимания химической энергии
Химические реакции включают в себя производство и разрыв химических связей (ионных и ковалентных), а химическая энергия системы - это энергия, выделяемая или поглощаемая в результате производства и разрыва этих связей..
Разрыв связей требует энергии, образование связей высвобождает энергию, и глобальная реакция может быть эндергонической (ΔG 0) на основе общих изменений в стабильности реагентов к продуктам (Chemical Energy, S.F.).
Химическая энергия играет решающую роль в каждом дне нашей жизни. Благодаря простым реакциям и окислительно-восстановительной химии, расщеплению и связыванию энергия может быть извлечена и использована удобным для использования способом (Solomon Koo, 2014).
Читайте также: