- 20 fremragende eksempler på kemisk energi
- 1 - brænd træ
- 2- Brænd kul
- 3 - benzin
- 4 - Naturgas
- 5 - Redoxpotentiale
- 6- Batterier og voltaiske celler
- 7- Bioelektrisk energi
- 8- Fotosyntese
- 9- Mad
- 10- Cellulær åndedræt
- 11- Muskelbevægelse og træning
- 12 - Kemisk nedbrydning
- 13- Hydrogen og ilt
- 14- Eksplosioner
- 15 - Neutralisering af syrer
- 16- Syre i vand
- 17- Køle gel
- 18- Gel termiske poser
- 19- Aluminium i saltsyre
- 20 - Atomenergi
- Ekstra koncepter til forståelse af kemisk energi
- Referencer
Blandt eksemplerne på kemisk energi kan vi finde batterier, biomasse, olie, naturgas eller kul. Kemisk energi er den energi, der opbevares i kemikalier, hvilket gør den til energi i atomer og molekyler.
Det meste af tiden betragtes det som energien i kemiske bindinger, men udtrykket inkluderer også energi, der er gemt i det elektroniske arrangement af atomer og ioner.
Neuroner kan kommunikere med kemisk energi
Det er en form for potentiel energi, der ikke bliver observeret, før en reaktion opstår. Når kemisk energi frigives fra et stof, omdannes det generelt til et helt nyt stof.
20 fremragende eksempler på kemisk energi
1 - brænd træ
I tusinder af år har træ været en energikilde. Omkring et bål brænder brænden, og når træet brænder, frigiver den kemiske energi, der er lagret i bindingerne i cellulosemolekylerne i træet varme og lys.
2- Brænd kul
Under den industrielle revolution brugte dampmaskiner, såsom tog, kul som energikilde.
Når kulforbrænding frigiver det varme, der blev brugt til at fordampe vand og producere kinetisk energi ved bevægelse af et stempel.
Selvom dampmaskiner ikke er i brug i dag, bruges kul stadig som en kilde til energi til at generere elektricitet og varme.
3 - benzin
Flydende brændstoffer som olie eller gas er nogle af de mest økonomisk vigtige former for kemisk energi til menneskelig civilisation.
Når der findes en antændelseskilde, transformeres disse fossile brændstoffer øjeblikkeligt, hvilket frigiver en enorm mængde energi i processen.
Denne energi udnyttes på mange måder, især til transportformål.
Når du træder på din bil, omdannes gassen i tanken til mekanisk energi, der fremfører bilen fremad, hvilket derefter skaber kinetisk energi i form af den bevægelige bil.
4 - Naturgas
Når propangas brændes til madlavning på en grill, brydes den kemiske energi, der er lagret i propanmolekylernes bindinger, og varmen frigøres til madlavning.
På samme måde bruges naturgas, såsom metan, som et alternativ til benzin og diesel til elektriske køretøjer.
5 - Redoxpotentiale
Kemiske elementer har evnen til at opgive eller acceptere elektroner. Ved at gøre det forbliver de i en tilstand med større eller mindre energi afhængigt af elementet.
Når et element overfører en elektron til en anden, kaldes forskellen mellem disse energitilstander redoxpotentialet.
I henhold til konventionen, hvis forskellen er positiv, sker reaktionen spontant.
6- Batterier og voltaiske celler
Oxidationspotentialet er det fundament, som batterierne arbejder med. Når et element giver en elektron til en anden, bevæger det sig gennem en ledning, der producerer elektrisk energi, der driver elektroniske enheder som mobiltelefoner, fjernbetjeninger, legetøj osv.
7- Bioelektrisk energi
Der er nogle arter, såsom elektriske ål (elektrophorus electricus) eller abyssal fisk (melanocetus johnsonii), der er i stand til eksternt at generere bioelektricitet.
Faktisk er bioelektricitet til stede i alle levende ting. Eksempler på disse er membranpotentialer og neuronal synapse.
8- Fotosyntese
Under fotosyntesen omdannes energien i sollys til kemisk energi, der er lagret i bindingerne af kulhydrater.
Planter kan derefter bruge den energi, der er lagret i bindingerne i kulhydratmolekyler til vækst og reparation.
9- Mad
Den mad, som folk spiser, hvad enten det er fra en plante eller et dyr, er en form for opbevaret kemisk energi, som organer bruger til at bevæge sig og fungere.
Når mad koges, frigøres noget af energien fra dets kemiske bindinger som et resultat af den anvendte varmeenergi.
Når folk spiser, omdanner fordøjelsesprocessen yderligere kemisk energi til en form, som deres kroppe kan bruge.
10- Cellulær åndedræt
Under cellulær åndedræt indtager vores kroppe glukosemolekyler og bryder bindingerne, der holder molekylerne sammen.
Når disse bindinger brydes, frigøres den kemiske energi, der er lagret i disse bindinger, og bruges til at fremstille ATP-molekyler, en anvendelig form for energi for os.
11- Muskelbevægelse og træning
Muskelbevægelse er et eksempel på, hvordan kroppen bruger kemisk energi til at omdanne den til mekanisk eller kinetisk energi.
Når du bruger den energi, der er indeholdt i ATP, forekommer konformationelle ændringer i proteinerne i skeletmusklen, hvilket får dem til at spændes eller slappe af, hvilket forårsager fysisk bevægelse.
12 - Kemisk nedbrydning
Når levende ting dør, skal energien i deres kemiske bindinger gå et eller andet sted. Bakterier og svampe bruger denne energi i gæringsreaktioner.
13- Hydrogen og ilt
Brint er en let og brandfarlig gas. Kombineret med ilt frigiver det eksplosivt varme.
Dette var årsagen til Hindenburg-luftskibstragedien, da disse køretøjer blev oppustet med brint. I dag bruges denne reaktion til at drive raketter ud i rummet.
14- Eksplosioner
Eksplosioner er kemiske reaktioner, der sker meget hurtigt og frigiver en masse energi. Når der sprænges et eksplosiv, ændres den kemiske energi, der er lagret i sprængstoffet, og overføres til lydenergi, kinetisk energi og termisk energi.
Disse kan ses i den lyd, bevægelse og varme, der oprettes.
15 - Neutralisering af syrer
Neutralisering af en syre med en base frigiver energi. Dette skyldes, at reaktionen er eksoterm.
16- Syre i vand
Også når en syre fortyndes i vand, opstår der en eksoterm reaktion. Vær meget opmærksom, når du gør det for at undgå at sprøjte syren. Den rigtige måde at fortynde en syre på er altid at tilføje den til vandet og aldrig det modsatte.
17- Køle gel
Kolde containere, der bruges i sportsgrene, er eksempler på kemisk energi. Når den indre pose, der fyldes med vand, går i stykker, reagerer den med ammoniumnitratgranulatet og skaber nye kemiske bindinger under reaktionen og absorberer energi fra miljøet.
Som et resultat af, at den kemiske energi lagres i nye bindinger, falder temperaturen på den kolde beholder.
18- Gel termiske poser
Disse nyttige poser, der bruges til at varme kolde hænder eller ømme muskler, har kemikalier i dem.
Når du bryder pakken for at bruge den, aktiveres kemikalierne. Disse kemikalier blandes og den kemiske energi, de frigiver, skaber varme, der varmer pakningen.
19- Aluminium i saltsyre
Ved en kemisk reaktion på et laboratorium sættes aluminiumsfolie til saltsyreopløsningen.
Reagensglasset bliver meget varmt, fordi mange kemiske bindinger brydes under reaktionen, hvilket frigiver kemisk energi, hvilket får temperaturen i opløsningen til at stige.
20 - Atomenergi
Selvom det ikke er et eksempel på kemisk energi, er det værd at nævne. Når en kerne splittes, opdeles den i flere mindre fragmenter.
Disse fragmenter eller fissionsprodukter er omtrent lig med halvdelen af den oprindelige masse. To eller tre neutroner udsendes også.
Summen af masserne af disse fragmenter er mindre end den oprindelige masse. Denne "manglende" masse (ca. 0,1% af den oprindelige masse) er konverteret til energi i henhold til Einsteins ligning.
Ekstra koncepter til forståelse af kemisk energi
Kemiske reaktioner involverer frembringelse og nedbrydning af kemiske bindinger (ionisk og kovalent), og den kemiske energi i et system er den energi, der frigøres eller absorberes på grund af dannelse og nedbrydning af disse bindinger.
Binding bryder kræver energi, dannelse af bindinger frigiver energi, og den samlede reaktion kan være endergonic (ΔG <0) eller exergonic (ΔG> 0) baseret på generelle ændringer i reaktanters stabilitet til produkter (Chemical Energy, SF).
Kemisk energi spiller en afgørende rolle i hver dag i vores liv. Gennem enkle reaktioner og redoxkemi, brud og binding, kan energi udvindes og udnyttes på en anvendelig måde.
Referencer
- AJ Software & Multimedia. (2015). Nuklear fission: Grundlæggende. Gendannes fra atomicarchive.com.
- Barth, B. (SF). Eksempler på kemisk energi. Gendannes fra greenliving.lovetoknow.com.
- Eksempler på kemisk energi. (SF). Gendannes fra softschools.com.
- Kemisk energi. (SF). Gendannes fra science.uwaterloo.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 16. september). Kemisk energi. Gendannes fra britannica.com.
- Helmenstine, AM (2017, 15. marts). Hvad er et eksempel på kemisk energi? Gendannes fra thoughtco.com.
- Jiaxu Wang, JW (2015, 11. december). Standard reduktionspotentiale. Gendannes fra chem.libretexts.org.
- Solomon Koo, BN (2014, 1. marts). Kemisk energi. Gendannes fra chem.libretexts.org.