20 Exempel på kemisk energi för att förstå konceptet
Bland exemplen på kemisk energi kan vi hitta batterier, biomassa, olja, naturgas eller kol. Detta förklarar konceptet att kemisk energi är den energi som lagras i kemiska produkter, vilket gör den energi inom atomer och molekyler.
Huvuddelen av tiden betraktas den som kemiska bindnings energi, men begreppet innehåller också energi som lagras i det elektroniska arrangemanget av atomer och joner.
Det är en form av potentiell energi som inte kommer att observeras tills en reaktion inträffar (Helmenstine, 2017).
Vanligtvis, när den kemiska energin frigörs från ett ämne, omvandlas den substansen till en helt ny substans.
20 enastående exempel på kemisk energi
1-trä
I tusentals år har trä varit en energikälla. Omkring en brasa brinner veden och när veden brinner, släpper den kemiska energi som lagras i cellulosamolekylernas bindningar i träet värme och ljus (Chemical Energy Examples, SF).
Under den industriella revolutionen använde ångmotorer, som tåg, kol som en energikälla.
Brinnande kol frigör värme som användes för att indunsta vatten och producera kinetisk energi med rörelsen av en kolv.
Trots att ångmotorerna nu är i missbruk används kol fortfarande som en energikälla för att generera el och värme.
3- bensin
Bränsle, flytande bränslen som olja eller gas är några av de mest ekonomiskt viktiga formerna av kemisk energi för mänsklig civilisation.
När en antändningskälla tillhandahålls omvandlas dessa fossila bränslen omedelbart och frigör en enorm mängd energi i processen.
Den energin används på många sätt, särskilt för transportändamål.
När du går på din bilens accelerator blir gasen i tanken mekanisk energi som kör bilen framåt, vilket skapar kinetisk energi i form av bilen i rörelse.
4- Naturgas
När propanet brinner för att laga mat på en grill bryts den kemiska energi som lagras i propanmolekylernas bindningar och värmen släpps för matlagning.
På liknande sätt används naturgas, såsom metan, som ett alternativ till bensin och diesel för att köra fordon.
5- Redoxpotential
Kemiska element har förmågan att ge eller acceptera elektroner. Därigenom förblir de i ett tillstånd av större eller mindre energi beroende på elementet.
När ett element överför en elektron till en annan, kallas skillnaden mellan dessa energitillstånd redoxpotential.
Enligt konventionen, om skillnaden är positiv så sker reaktionen spontant (Jiaxu Wang, 2015).
6- Batterier och voltaceller
7- Bioelektrisk energi
Det finns vissa arter, såsom elektriska ål ( electrophorus electricus ) eller djuphavsfisk ( melanocetus johnsonii ) som kan generera bioelektricitet externt.
I själva verket är bioelektricitet närvarande i alla levande varelser. Exempel på dem är membranpotentialer och neuronala synapser.
8- fotosyntes
Under fotosyntes omvandlas solenergiens energi till kemisk energi som lagras i kolhydratbindningarna.
Därefter kan växterna använda den energi som lagras i kolhydratmolekylernas bindningar för deras tillväxt och reparation.
9 - Mat
Maten som människor äter, vare sig från en växt eller ett djur, är en form av lagrad kemisk energi som kroppar använder för att flytta och fungera.
När mat tillagas delas energin av sina kemiska bindningar till följd av den värmeenergi som appliceras.
Efter att människor äter omvandlar matsmältningsprocessen vidare kemisk energi till en form som deras kroppar kan använda (Barth, SF).
10- respiration av celler
Under cellulär andning tar våra kroppar glukosmolekylerna och bryter de bindningar som håller molekylerna ihop.
När dessa bindningar bryts, frigörs den kemiska energi som lagras i dessa bindningar och används för att göra ATP-molekylerna, en form av användbar energi för oss.
Muskelrörelse är ett exempel på hur kroppen använder kemisk energi för att omvandla den till mekanisk eller kinetisk.
Vid användning av energi som finns i ATP uppstår konformationsförändringar i skelettmuskulaturproteiner vilket gör att de spänner eller slappnar av och orsakar fysisk rörelse.
12- Kemisk sönderdelning
När levande varelser dör, måste energin i sina kemiska bindningar gå någonstans. Bakterier och svampar använder denna energi i fermentationsreaktioner.
13- Vätgas och syre
Väte är en lätt och brandfarlig gas. När det kombineras med syre utsätts det värme explosivt.
Detta var orsaken till Hindenburg luftskepps tragedi eftersom dessa fordon blåses upp med väte. Idag används denna reaktion för att driva raketer i rymden.
14- Explosioner
Explosioner är kemiska reaktioner som sker mycket snabbt och släpper mycket energi. När ett sprängämne avfyras, övergår den kemiska energi som lagras i sprängämnet och överförs till ljudenergi, kinetisk energi och termisk energi.
Dessa är observerbara i ljud, rörelse och värme som skapas.
Genom att neutralisera en syra med en bas frigörs energi. Detta beror på att reaktionen är exoterm.
16-syra i vatten
Även vid utspädning av en syra i vatten sker en exoterm reaktion. Stor försiktighet måste vidtas för att undvika stänkande syra. Det korrekta sättet att späda en syra, lägger alltid till vattnet och aldrig motsatt.
17-Coolant gel
Kalla behållare som används i sport är exempel på kemisk energi. När innerpåsen som är fylld med vattenbrist reagerar den med ammoniumnitratkornen och skapar nya kemiska bindningar under reaktionen och absorberar energi från omgivningen.
Som en följd av att den kemiska energin lagras i nya bindningar minskar kylförpackningens temperatur.
18-Gel termiska påsar
Dessa användbara väskor som används för att värma upp kalla händer eller ömma muskler har kemikalier inuti dem.
När du bryter förpackningen för att använda den, aktiveras kemikalierna. Dessa kemikalier är blandade och den kemiska energi som de släpper skapar värmen som värmer förpackningen.
19- Aluminium i saltsyra
I en kemisk reaktion i ett laboratorium tillsätts aluminiumfolie till saltsyralösningen.
Provröret blir väldigt varmt, eftersom reaktionerna i många kemiska bindningar är brutna, vilket ger upphov till temperaturen i lösningen.
Trots att det inte är ett exempel på kemisk energi som är värt att nämna. När en fissionskärna delar upp i flera mindre fragment.
Dessa fragment eller fissionprodukter är ungefär lika med hälften av den ursprungliga massan. Två eller tre neutroner emitteras också.
Summan av massorna av dessa fragment är mindre än den ursprungliga massan. Denna "försvunnen" massa (ca 0, 1% av den ursprungliga massan) har omvandlats till energi enligt Einstein-ekvationen (AJ Software & Multimedia, 2015).
Extra begrepp för att förstå kemisk energi
Kemiska reaktioner innebär tillverkning och brytning av kemiska bindningar (jonisk och kovalent) och den kemiska energin i ett system är den energi som frigörs eller absorberas på grund av tillverkningen och brottet av dessa bindningar.
Brytningen av obligationer kräver energi, bildande bindningar frigör energi och den globala reaktionen kan vara endergonisk (ΔG 0) baserat på de allmänna förändringarna i reaktanternas stabilitet för produkterna (Chemical Energy, SF).
Kemisk energi spelar en avgörande roll i varje dag i vårt liv. Genom enkla reaktioner och redoxkemi, nedbrytning och länkbildning kan energi extraheras och utnyttjas på ett användbart sätt (Solomon Koo, 2014).
