Chemische Energie ist eine der verschiedenen Formen, die Energie annehmen kann, einschließlich kinetischer Energie, mechanischer Energie und thermischer Energie. Es ist Energie, die in den Bindungen chemischer Verbindungen wie Zucker und Benzin gespeichert ist. Es ist eine der bequemsten Formen, die wir zur Speicherung von Energie haben. Chemische Energie kommt in verschiedenen Formen vor und kann während einer chemischen Reaktion freigesetzt werden, normalerweise in Form von Wärme.
Beispiele und Quellen chemischer Energie
Schauen wir uns einige gängige Beispiele und Quellen chemischer Energie an. Dies wird Ihnen helfen, diese Energieform besser zu verstehen.
1. Brennbare flüssige Brennstoffe
Fossile Brennstoffe wie Gas und Methan sind einige der wichtigsten Formen chemischer Energie in der Weltwirtschaft. Alles, was Sie tun müssen, ist eine Zündquelle für die Brennstoffe bereitzustellen. Dadurch werden die flüssigen Brennstoffe sofort aus ihrem chemischen Zustand umgewandelt und dabei eine enorme Menge an Energie erzeugt.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, diese Energie zu nutzen, insbesondere für Transportzwecke. Wenn Sie beispielsweise auf das Gaspedal Ihres Autos treten, wird das Gas in mechanische Energie umgewandelt. Die mechanische Energie setzt Ihr Auto anschließend in Bewegung, wodurch kinetische Energie erzeugt wird.
2. Nahrung
Wussten Sie, dass die Nahrung, die Sie essen, eine Form von gespeicherter chemischer Energie ist? Es ist eigentlich die Energie, die Ihr Körper verwendet, um sich zu bewegen und verschiedene Funktionen auszuführen.
Die Sonne liefert Sonnenenergie, damit Pflanzen wachsen können. Die Energie wird dann in chemische Energie in den Pflanzengeweben umgewandelt. Wenn Sie Lebensmittel kochen, wird ein Teil der Energie aus den chemischen Bindungen des Lebensmittels freigesetzt, da Wärmeenergie aufgebracht wird. Sobald Sie die Nahrung zu sich nehmen, wandelt der Verdauungsprozess die chemische Energie weiter in eine Form um, die Ihr Körper nutzen kann.
3. Sprengstoffe
Sprengstoffe speichern auch chemische Energie. Ihre Moleküle bestehen aus Atomen, die sich in andere Moleküle reorganisieren können, die viel weniger Energie haben. In diesem Fall wird der Überschuss als Wärme und Licht freigesetzt.
Heutige Sprengstoffe sind normalerweise nitrierte organische Verbindungen. Sie sind nämlich Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen mit Stickstoff-Sauerstoff-Gruppen, die ihnen hinzugefügt werden. Dies führt zu einer relativ instabilen Struktur. Was bedeutet das?
Die bestehenden Anleihen würden mit nur einem kleinen Stimulus brechen. Die Atome ordnen sich dann zu Molekülen mit viel weniger Energie um. Das freigesetzte Licht und die Wärme sowie die schnelle Umwandlung einer Substanz in Gase erzeugen eine wilde Explosion.
4. Batterien
Während Atome einiger Elemente leicht Elektronen abgeben können, empfangen andere gerne Elektronen. Dies ist das Konzept, unter dem Batterien funktionieren. Zwei verschiedene Substanzen können nämlich so angeordnet sein, dass Elektronen von einer Substanz zur anderen fließen, wenn sie in einem Stromkreis verbunden sind, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.
Eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien kann auf diese Weise chemische Energie in Elektrizität umwandeln. Aus diesem Grund haben wir verschiedene Arten von Batterien, mit denen verschiedene Arten von Geräten und Elektronik wie Telefone, Computer, Drohnen, Kameras usw. betrieben werden können.
5. Photosynthese
Pflanzen ernten Sonnenenergie von der Sonne und wandeln sie durch einen als Photosynthese bekannten Prozess in chemische Energie um. Dieser Prozess beinhaltet chemische Reaktionen, bei denen die Sonnenenergie vom Pflanzenmolekül abgegriffen wird, bevor sie in chemische Energie umgewandelt wird. Schließlich wird die chemische Energie in Form von Glukose verbraucht.
6. Atmung
Wenn Sie Pflanzenmaterial konsumieren, werden die Glukosemoleküle abgebaut, um Wasser und Kohlendioxid zu produzieren. Kohlendioxid und Wasser haben zusammen viel weniger Energie als Zucker. Daher wird die überschüssige Energie freigesetzt.
Die freigesetzte Energie wird in einem Molekül gespeichert, das als Adenosintriphosphat (ATP) bekannt ist. Dies geschieht durch Zugabe einer Phosphatgruppe zu einem anderen Molekül, das als Adenosindiphosphat (ADP) bekannt ist. Die Energie kann bei Bedarf wieder freigesetzt werden. Wie wird das gemacht?
Die Phosphatgruppe wird entfernt. Während etwas Energie benötigt wird, um dies zu erreichen, wird viel mehr Energie durch die neuen Bindungen erzeugt, die die abgelösten Phosphatgruppen erzeugen.
7. Cold Packs
Cold Packs im Sport sind ein weiteres großartiges Beispiel für chemische Energie. Der Innenbeutel ist mit Wasser gefüllt. Wenn es gebrochen ist, reagiert es mit dem Ammoniumnitratgranulat und bildet dabei neue Bindungen. Es absorbiert auch Energie aus der Umgebung während des Prozesses. Chemische Energie wird in den neuen Bindungen gespeichert, was zu einer Abnahme der Temperatur der Kühlpackung führt.
8. Kohle
Kohle ist eines der besten Beispiele für chemische Energie, insbesondere wenn sie zur Stromerzeugung verwendet wird. Schauen wir uns das genauer an.
In einem Reservoir gelagerte Kohle wird in einen Kessel eingespeist, wo sie bei extrem hohen Temperaturen verbrannt wird. Dies führt zur Freisetzung chemischer Energie in der Kohle in Form von Wärmeenergie. Die Wärmeenergie wird dann verwendet, um Wasser in Tanks zu kochen, um Dampf zu erzeugen.
Anschließend wird der Dampf durch Rohre geleitet, die an Spinnwellen befestigt sind. Die Wellen sind mit einem Generator verbunden, der aus dem Prozess Strom erzeugt.
9. Holz
Holz ist eine leicht verfügbare chemische Energiequelle und wird seit der Antike zur Erzeugung von Wärme und Energie verwendet. Wenn Sie Holz verbrennen, werden die chemischen Bindungen in seiner Struktur abgebaut. Dadurch werden sowohl Lichtenergie als auch Wärmeenergie erzeugt. Dabei wird das Holz in Asche umgewandelt, ein chemisches Material mit völlig anderen Eigenschaften.
Das heißt, schauen wir uns einige interessante Fakten über chemische Energie an, die Sie wissen sollten.
Wissenswertes über chemische Energie
Chemische Energie ist heute die weltweit am weitesten verbreitete Energiequelle. Sie sollten jedoch erkennen, dass es sich um eine nicht erneuerbare Energiequelle handelt. Das bedeutet, dass Sie es mit Bedacht einsetzen müssen. Das werden auch die kommenden Generationen brauchen.
Das heißt, hier sind einige andere interessante Faktoren über chemische Energie:
Fakt 1: Bei chemischen Reaktionen werden Bindungen chemischer Substanzen abgebaut, was zur Bildung neuer Bindungen führt. Dabei werden Lichtenergie und Wärmeenergie freigesetzt. Die Energie kann dann für verschiedene Zwecke verwendet werden.Fakt 2: Es gibt sechs Haupttypen chemischer Reaktionen – Synthese, Verbrennung, einfache Verdrängung, doppelte Verdrängung, Zersetzung und Säure-Base.
Fakt 3: Wenn sich zwei einfache Elemente in einer chemischen Reaktion zu einer komplexeren Substanz verbinden, spricht man von Synthese.Fakt 4: Bei der Verbrennung entsteht chemische Energie in Form von Wärme, wenn sich Sauerstoff mit anderen Materialien zu Kohlendioxid und Wasser vermischt.
Tatsache 5: Eine chemische Reaktion, bei der eine Substanz einige ihrer Atome an eine andere abgibt, wird als Einzelverdrängung bezeichnet.Tatsache 6: Eine chemische Reaktion, bei der eine Substanz einige ihrer Atome mit Atomen einer anderen Substanz austauscht, wird als Doppelverschiebung bezeichnet.Fakt 7: Zersetzung tritt auf, wenn eine komplexe Substanz in einer chemischen Reaktion in einfachere Substanzen zerlegt wird.
Fakt 8: Der Prozess des Abbaus von Nahrungsmitteln zur Freisetzung chemischer Energie wird als Verdauung bezeichnet.Fakt 9: Sie können auch chemische Energie verwenden, die in bestimmten anorganischen Verbindungen gespeichert ist. Zum Beispiel können Sie die chemische Energie der Phosphorverbindung auf dem Kopf eines Streichholzes nutzen, um Licht- und Wärmeenergie zu erzeugen.
Chemische Energie ist die in chemischen Substanzen gespeicherte Energie, die ihre Energie in Molekülen und Atomen bildet. Im Wesentlichen enthält jede Verbindung eine chemische Energie, die freigesetzt werden kann, wenn ihre chemischen Bindungen unterbrochen werden. Beispiele für Substanzen, die chemische Energie enthalten, sind Holz, Lebensmittel, fossile Brennstoffe und Batterien.
Foto von: geralt
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