Пример за химическа енергия

The Химичната енергия е тази, която идва от химични реакции. Взаимодействието между химичните видове генерира скъсване и / или генериране на връзки, което предполага освобождаване или абсорбиране на енергията, съответно. Химическата енергия се нарича освободена енергия, която може да се използва като топлинна енергия и електрическа енергия например.

Енергия в химични реакции

Химичната енергия може да бъде получена в максималния си израз от два основни източника: горивни и електролитни разтвори. От друга страна, на нивото на човешкото тяло е възможно да се получи енергия чрез химичното разпадане на храната.

Енергия на изгаряне 

Например, когато горивото метан СН₄, най-простият въглеводород, започва да гори в присъствието на кислородния окислител, той ще се разпадне, образувайки въглероден диоксид CO продукти.₂ и вода H₂ИЛИ. В допълнение, разкъсването на връзките на водородните атоми с въглеродните атоми ще освободи енергия под формата на топлина.

CH₄ (g) + 20₂ (g) → CO₂ (g) + 2Н₂ O (l) ∆H = -212,8 Kcal / mol 

Уравнение за изгаряне на метан. Топлината на тази реакция се представя чрез ΔH. Отрицателният знак показва освобождаване на Енергия. Реакцията е екзотермична.

Изгаряне на метанов газ. Реакцията се проявява с пламък.

Примери за топлини на изгаряне на органични съединения при 25 ° C.

Съединение	Формула	ΔH (Kcal / mol)
Метан (g)	CH4	-212.80
Етан (g)	° С2Н6	-372.82
Пропан (g)	° С3Н8	-530.60
n-бутан (g)	° С4Н10	-687.98
н-пентан (g)	° С5Н12	-845.16
Етилен (g)	° С2Н4	-337.23
Ацетилен (g)	° С2Н2	-310.62
Бензен (g)	° С6Н6	-787.20
Бензен (л)	° С6Н6	-780.98
Толуен (l)	° С7Н8	-934.50
Нафталин (и)	° С10Н8	-1,228.18
Захароза (и)	° С12Н22ИЛИ11	-1,348.90
Метанол (l)	CH3О	-173.67
Етанол (l)	° С2Н5О	-326.70
Оцетна киселина (l)	CH3КОО	-208.34
Бензоена киселина (и)	° С6Н5КОО	-771.20

За да може горивото да осигури цялата топлина на горене, на която е способно, то трябва да е в газообразно състояние. Както може да се види в таблицата, течният бензен допринася топлина на изгаряне, която е с 6,22 Kcal / mol по-малка от тази, отделяна от газообразния бензен. Това означава, че трябва да се инвестират 6,22 Kcal / mol, за да се премине от течност към газ.

Щракнете за повече информация на Горива.

Електролитични разтвори Енергия

Електролитен проводник е среда, в която участва един или повече йонни видове, което е разпръснати с електрическия си заряд, позволявайки на електрически ток да премине през неговия Конституция. Електролитните разтвори са електролитни проводници.

Електролитните проводници включват, освен електролитни разтвори, Разтопени соли, както и някои твърди соли, като натриев хлорид NaCl и сребърен нитрат AgNO₃.

Електронният трансфер се осъществява чрез йонна миграция, положителна и отрицателна, към електродите. Тази миграция включва не само пренос на електричество, но и пренос на материя от една част на проводника в друга.

Електрохимична клетка

Свързване на потенциален източник към металните електроди (катод и анод) и потапянето им в a Воден разтвор, електроните ще пътуват през анода, за да избягат от разтвора до положителния полюс на фонтан. Такъв е случаят, например, с хлориден йон, който се освобождава от своя електрон и вече с неутрален заряд, той се присъединява към друг хлорен атом, за да образува двуатомната молекула. Хлорният газ ще се отдели от разтвора.

2Cl^- = 2Cl + 2e^-

Електроните, напускащи отрицателния полюс на източника, ще бъдат разположени в потопения катод. Видовете, присъстващи във водния разтвор (йони), ще вземат електроните от катода. Например, водородните йони, които изграждат водата, са били в положителен заряд електрон, който трябва да бъде неутрализиран и свързан с друг водороден атом, за да образува молекулата двуатомен. Той ще избяга като водороден газ от разтвора.

2Н⁺ + 2e^- = 2Н

2Н = Н₂ (ж)

Този обмен на електрони може да поддържа работата на автомобилните акумулатори, които се състоят от оловни Pb електроди, потопени в разтвор на сярна киселина Н₂ЮЗ₄.

Същата енергия се получава във всички видове батерии, които се обработват на домашно ниво: 9V, AA, AAA, D, за да назовем само няколко примера.

Хранителна енергия

Човешките същества усвояват енергията, която се отделя, като дезинтегрират храната, която ядем в тялото си. Тази енергия е това, което тялото ни използва за несъзнателни функции (храносмилане, сърдечен ритъм, клетъчни функции) и тези, които изпълняваме.

Докато нямате интензивна физическа активност и метаболизмът е бавен, препоръчително е да носите редовен прием на калории, тъй като храни с високо съдържание на Сложните липиди и въглехидрати, които имат много големи структури, се разграждат по-трудно, което води до обръщане на Енергия. В този случай ефектът ще бъде моментно противоположен.

Препоръчително е да консумирате плодове, когато трябва да работите през нощта, тъй като плодовете съдържат фруктоза, прост въглехидрат, който лесно се разгражда и ще има енергия на разположение след нас консумация.

Химическа енергия и нейните трансформации

Термоелектрически централи

Тежките горива се използват в термоелектрическите централи, за да имат висока и дълготрайна калоричност. По принцип това е мазут. Изгарянето, което е химическият етап на процеса, ще служи като нагревател за котел, който ще генерира наситена пара. Тази пара ще излезе под налягане през пароразпределителната мрежа и ще започне да движи генераторните турбини. Тези устройства ще произвеждат електрическа енергия, за да доставят съответното население.

 Химическа енергия → Механична енергия → Електрическа енергия

Автомобилна операция

Автомобилите зависят от един източник на енергия, който е акумулаторът. В батерията вече е известно, че се появява електролитна проводимост, захранвайки системата за запалване, аксесоарите за таблото и спомагателните контакти. Благодарение на това налично електричество колата ще може да се движи, за да отведе шофьора до желаното място.

 Химическа енергия → Електрическа енергия → Механична енергия