kemiallinen energia on yksi niistä eri muodoista, joita energia voi saada, mukaan lukien kineettinen energia, mekaaninen energia ja lämpöenergia. Se on energiaa, joka varastoituu kemiallisten yhdisteiden, kuten sokerin ja bensiinin, sidoksiin. Se on yksi kätevimmistä muodoistamme energian varastointiin. Kemiallinen energia tulee eri muodoissa ja se voi vapautua kemiallisen reaktion aikana, yleensä lämmön muodossa.

esimerkkejä ja kemiallisen energian lähteitä

tarkastellaan muutamia yleisiä esimerkkejä ja kemiallisen energian lähteitä. Tämä auttaa sinua ymmärtämään paremmin tätä energiamuotoa.

1. Polttavat nestemäiset polttoaineet

fossiiliset polttoaineet kuten kaasu ja metaani ovat maailman talouden tärkeimpiä kemiallisen energian muotoja. Sinun tarvitsee vain antaa polttoaineille syttymislähde. Tämä muuttaa välittömästi nestemäiset polttoaineet niiden kemiallisesta tilasta, tuottaen valtavan määrän energiaa prosessissa.

on olemassa lukuisia tapoja valjastaa tuo energia erityisesti kuljetuskäyttöön. Kun esimerkiksi astuu auton kaasupolkimelle, Kaasu muuttuu mekaaniseksi energiaksi. Tämän jälkeen mekaaninen energia käynnistää auton, joka sitten tuottaa liike-energiaa.

2. Ruoka

Tiesitkö, että syömäsi ruoka on varastoitunutta kemiallista energiaa? Se on itse asiassa energiaa elimistö käyttää liikkua ja suorittaa erilaisia toimintoja.

aurinko tuottaa kasveille aurinkoenergiaa. Tämän jälkeen energia muuttuu kemialliseksi energiaksi kasvikudoksissa. Kun ruokaa valmistetaan, osa energiasta vapautuu ruoan kemiallisista sidoksista, koska siihen käytetään lämpöenergiaa. Kun syöt ruokaa, ruoansulatus edelleen muuntaa kemiallisen energian muotoon, että elimistö voi hyödyntää.

3. Räjähteet

räjähteet varastoivat myös kemiallista energiaa. Niiden molekyylit koostuvat atomeista, jotka voivat järjestäytyä toisiksi molekyyleiksi, joilla on paljon vähemmän energiaa. Kun näin tapahtuu, ylimääräinen vapautuu lämpönä ja valona.

nykyiset räjähteet ovat yleensä nitrattuja orgaanisia yhdisteitä. Ne ovat hiili-vety-yhdisteitä, joihin on lisätty typpi-happi-ryhmiä. Tämä johtaa suhteellisen epävakaaseen rakenteeseen. Mitä se tarkoittaa?

olemassa olevat sidokset katkeaisivat vain pienellä ärsykkeellä. Atomit järjestäytyvät silloin molekyyleiksi, joilla on paljon vähemmän energiaa. Vapautuva valo ja lämpö sekä aineen nopea muuttuminen kaasuiksi saavat aikaan hurjan räjähdyksen.

4. Akut

vaikka joidenkin alkuaineiden atomit voivat helposti luovuttaa elektroneja, toiset haluavat vastaanottaa elektroneja. Tämä on käsite, jolla akut toimivat. Nimittäin kaksi eri ainetta voidaan järjestää siten, että elektronit virtaavat yhdestä aineesta toiseen, kun ne ovat kytkettyinä piiriin, tuottaen sähkövirran.

laaja valikoima erilaisia materiaaleja voidaan käyttää muuttamaan kemiallista energiaa sähköksi tällä tavalla. Siksi meillä on erityyppisiä akkuja, joita voidaan käyttää erilaisten vempaimien ja elektroniikan, kuten puhelimien, tietokoneiden, lennokkien, kameroiden jne.

5. Fotosynteesi

kasvit keräävät aurinkoenergiaa auringosta ja muuttavat sen kemialliseksi energiaksi fotosynteesiksi kutsutun prosessin avulla. Prosessissa on kyse kemiallisista reaktioista, joissa kasvimolekyyli hyödyntää aurinkoenergiaa ennen muuttumistaan kemialliseksi energiaksi. Lopulta kemiallinen energia kuluu glukoosin muodossa.

6. Hengitys

kun syöt kasviainesta, glukoosimolekyylit hajoavat muodostaen vettä ja hiilidioksidia. Hiilidioksidilla ja vedellä on yhdessä paljon vähemmän energiaa kuin sokerilla. Näin ylimääräinen energia vapautuu.

vapautuva energia varastoituu molekyyliin, joka tunnetaan adenosiinitrifosfaattina (ATP). Tämä tapahtuu lisäämällä fosfaattiryhmä toiseen molekyyliin, joka tunnetaan adenosiinidifosfaattina (ADP). Energiaa voidaan tarvittaessa vapauttaa uudelleen. Miten se tehdään?

fosfaattiryhmä poistuu. Tähän tarvitaan jonkin verran energiaa, mutta paljon enemmän energiaa tuotetaan irronneiden fosfaattiryhmien synnyttämistä uusista sidoksista.

7. Kylmäpakkaukset

urheilussa käytetyt kylmäpakkaukset ovat toinen hyvä esimerkki kemiallisesta energiasta. Sisempi pussi täytetään vedellä. Rikkoutuessaan se reagoi ammoniumnitraattirakeiden kanssa muodostaen prosessissa uusia sidoksia. Se myös imee energiaa ympäristöstä prosessin aikana. Uusiin sidoksiin varastoituu kemiallista energiaa, jolloin kylmäpakkauksen lämpötila laskee.

8. Kivihiili

kivihiili on parhaita esimerkkejä kemiallisesta energiasta, varsinkin kun sitä käytetään sähkön tuottamiseen. Katsotaanpa asiaa tarkemmin.

altaaseen varastoitu hiili syötetään kattilaan, jossa se poltetaan erittäin korkeissa lämpötiloissa. Tällöin kivihiilessä vapautuu kemiallista energiaa lämpöenergiana. Lämpöenergia käytetään sitten veden keittämiseen säiliöissä höyryn tuottamiseksi.

tämän jälkeen höyry ohjataan kehruuakseleihin kiinnitettyjen putkien kautta. Akselit on kytketty generaattoriin, joka tuottaa prosessista sähköä.

9. Puu

puu on helposti saatavilla oleva kemiallisen energian lähde, ja sitä on käytetty muinaisista ajoista lähtien lämmön ja energian tuottamiseen. Kun puuta poltetaan, sen rakenteen kemialliset sidokset katkeavat. Tuloksena syntyy sekä valo-että lämpöenergiaa. Prosessissa puu muuttuu tuhkaksi, kemialliseksi materiaaliksi, jolla on täysin erilaiset ominaisuudet.

Tämä sanoi, katsotaanpa joitakin mielenkiintoisia faktoja kemiallisesta energistä, jotka sinun pitäisi tietää.

mielenkiintoisia faktoja kemiallisesta energiasta

nykyään kemiallinen energia on maailman käytetyin energianlähde. Teidän pitäisi kuitenkin ymmärtää, että se on uusiutumaton energialähde. Se tarkoittaa, että sinun täytyy käyttää sitä viisaasti. Sitä tarvitsevat myös tulevat sukupolvet.

tässä on muutamia muita kiinnostavia tekijöitä kemiallisesta energiasta:

fakta 1: kemiallisissa reaktioissa kemiallisten aineiden sidokset katkeavat, jolloin syntyy uusia sidoksia. Prosessissa vapautuu valo-ja lämpöenergiaa. Energiaa voidaan sitten käyttää eri tarkoituksiin.

tosiasia 2: kemiallisia reaktioita on kuusi alkeistyyppiä – synteesi, palaminen, yksittäinen Siirtymä, kaksoissiirtymä, hajoaminen ja happo-emäs.

tosiasia 3: Kun kaksi yksinkertaista alkuainetta yhdistyy muodostaen monimutkaisemman aineen kemiallisessa reaktiossa, prosessia kutsutaan synteesiksi.

fakta 4: palamisen aikana syntyy kemiallista energiaa lämmön muodossa, kun happi sekoittuu muihin materiaaleihin muodostaen hiilidioksidia ja vettä.

fakta 5: Kemiallista reaktiota, jossa aine luovuttaa osan atomeistaan toiselle, kutsutaan yksittäiseksi siirtymäksi.

tosiasia 6: kemiallista reaktiota, jossa aine vaihtaa osan atomeistaan toisen aineen atomeihin, kutsutaan kaksoissiirtymäksi.

tosiasia 7: hajoaminen tapahtuu, kun monimutkainen aine hajoaa yksinkertaisemmiksi aineiksi kemiallisessa reaktiossa.

tosiasia 8: prosessia, jossa ruokaa hajotetaan kemiallisen energian vapauttamiseksi, kutsutaan digestioksi.

fakta 9: voit käyttää myös tiettyihin epäorgaanisiin yhdisteisiin varastoitunutta kemiallista energiaa. Fosforiyhdisteen kemiallista energiaa voi käyttää esimerkiksi tulitikun päähän valo-ja lämpöenergian tuottamiseen.

kemiallinen energia on kemiallisiin aineisiin varastoitunutta energiaa, joka muodostaa energiansa molekyylien ja atomien sisään. Periaatteessa jokainen yhdiste sisältää jonkin verran kemiallista energiaa, joka voi vapautua, kun sen kemialliset sidokset katkeavat. Esimerkkejä kemiallista energiaa sisältävistä aineista ovat puu, ruoka, fossiiliset polttoaineet ja akut.

kuvaaja: geralt