20 примеров химической энергии, чтобы понять концепцию

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.

8- Фотосинтез

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.

18- гель термосумки

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.

Сумма масс этих фрагментов меньше исходной массы. Эта «исчезнувшая» масса (около 0,1% от первоначальной массы) была преобразована в энергию в соответствии с уравнением Эйнштейна (AJ Software & Multimedia, 2015).

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) o exergónica (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).

ссылки

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Ядерное деление: основы. Восстановлено с сайта atomicarchive.com.
2. Барт, Б. (С.Ф.). Примеры химической энергии. Получено с сайта greenliving.lovetoknow.com.
3. Примеры химической энергии. (S.F.). Восстановлено от softschools.com.
4. Химическая энергия (S.F.). Получено от науки.uwaterloo.
5. Энциклопедия Британника. (2016, 16 сентября). Химическая энергия. Восстановлено с britannica.com.
6. Helmenstine, A.M. (2017, 15 марта). Что является примером химической энергии? Получено с мысли.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11 декабря). Стандартный восстановительный потенциал. Получено с сайта chem.libretexts.org.
8. Соломон Ку, Б. Н. (2014, 1 марта). Химическая энергия Получено с сайта chem.libretexts.org.