- พลังงานเคมีคืออะไร?
- พลังงานเคมีมีไว้เพื่ออะไร?
- ข้อดีของพลังงานเคมี
- ข้อเสียของพลังงานเคมี
- พลังงานเคมีของอาหาร
- ตัวอย่างพลังงานเคมี
เราอธิบายว่าพลังงานเคมีคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร ข้อดีและข้อเสีย นอกจากนี้การใช้งานที่แตกต่างกันและลักษณะสำคัญ
พลังงานเคมีคืออะไร?
พลังงานเคมีคือพลังงานที่มีอยู่หรือผลิตผ่าน ปฏิกิริยา ระหว่าง โมเลกุล หนึ่งหรือมากกว่า สารประกอบ. เป็นพลังงานภายในที่ร่างกายหรือ สาร ขึ้นอยู่กับประเภทของพันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบและปริมาณพลังงานที่สามารถปลดปล่อยจากปฏิกิริยาระหว่างกัน
พลังงานเคมี (หนึ่งในวิธีที่พลังงานแสดงออกใน ความเป็นจริง) เกี่ยวข้องกับ .เสมอ วัตถุ และปรากฏให้เห็นเมื่อมีการดัดแปลงใน การเชื่อมโยงทางเคมี ของ อะตอม และโมเลกุลที่ประกอบเป็นมัน สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในที่ที่มีแหล่งความร้อนหรือสารอื่นๆ ที่มีการแลกเปลี่ยนพลังงานเกิดขึ้น อนุภาค ซึ่งโดยทั่วไปจะผลิต ความร้อน, แสงสว่าง หรือพลังงานรูปแบบอื่นที่เกิดจากปฏิกิริยา
ดังนั้นพลังงานเคมีจึงเป็นรูปแบบของพลังงานศักย์ บรรจุในสารเคมี. สารเหล่านี้เมื่อเข้าไปแทรกแซงในปฏิกิริยา จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ ที่ใช้งานได้ นี่คือวิธี ตัวอย่างเช่น กระบวนการของ การเผาไหม้ น้ำมันเบนซินและอื่นๆ ไฮโดรคาร์บอน ฟอสซิล
การใช้พลังงานรูปแบบนี้อาจค่อนข้างใหม่ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ แต่ไม่ใช่ในโลก: ตั้งแต่สมัยโบราณชีวิตได้ใช้ประโยชน์จาก การสังเคราะห์ด้วยแสง และการสังเคราะห์ทางเคมี ท่ามกลางกระบวนการอื่นๆ ในการได้มาซึ่งพลังงาน เพื่อใช้ประโยชน์จากศักยภาพโมเลกุลทางเคมีของสสาร
พลังงานเคมีมีไว้เพื่ออะไร?
ตามหลักการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่ไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ นอกจากนี้ พลังงานเคมียังเป็นพลังงานศักย์รูปแบบหนึ่งที่ทำหน้าที่แปรสภาพเป็นพลังงานรูปแบบอื่นที่นำไปใช้ได้จริงในชีวิตมนุษย์ เช่น พลังงานแสง, ความร้อน, จลนศาสตร์ฯลฯ เพื่อดำเนินงาน
ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซินใช้ในการแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานจลน์ เมื่อเราใช้เพื่อเคลื่อนย้ายยานพาหนะ เช่น รถจักรยานยนต์
ข้อดีของพลังงานเคมี
พลังงานเคมีมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ให้ผลตอบแทนสูง สสารจำนวนมากไม่จำเป็นต้องได้รับพลังงานจากโมเลกุลของมัน
- ให้คุณปรับเปลี่ยนเรื่องได้ ปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ไม่เพียงแต่ผลิตพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสสารประเภทต่างๆ ซึ่งในหลายกรณีสามารถใช้เพื่อให้ได้วัสดุใหม่
- ช่วยให้ใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือใช้ ไบโอเอทานอลและอื่น ๆ เชื้อเพลิงชีวภาพ เกิดจาก วัสดุอินทรีย์ ว่าในกรณีอื่นๆ มันจะสลายตัวไปอย่างไร้ประโยชน์
ข้อเสียของพลังงานเคมี
เชื้อเพลิงฟอสซิลขับก๊าซพิษออกสู่บรรยากาศ
ในทางกลับกัน พลังงานเคมีอาจมีข้อเสียบางประการ:
- มันนำเสนอผลพลอยได้ หลายครั้งสามารถก่อมลพิษได้ เช่นในกรณีของ พลังงานจากถ่านหิน ที่ขับก๊าซพิษเข้าสู่ บรรยากาศ.
- ต้องการอินพุตคงที่ เนื่องจากหมดหลังจากปฏิกิริยาเคมี (การรักษาอัตราการใช้สารเคมีหรือการเผาไหม้ต้องการอินทรียวัตถุมากขึ้นในการป้อนปฏิกิริยา)
พลังงานเคมีของอาหาร
อาหารที่เราบริโภคทุกวันเป็นตัวอย่างที่ดีของพลังงานเคมีและการใช้งาน เหล่านั้น อาหาร ประกอบด้วยสารอินทรีย์ต่างๆ ที่จำเป็นในการให้พลังงานแก่ร่างกายของเรา เช่น เชื้อเพลิงจากเครื่องยนต์ของรถยนต์
สารอินทรีย์เหล่านี้ถูกย่อยสลายในร่างกายของเราเพื่อให้ได้กลูโคส (C6H12O6) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ออกซิเดชันระหว่างการหายใจระดับเซลล์ออกมาเป็นจำนวนมาก พลังงานแคลอรี่ (แคลอรี) เพื่อให้ร่างกายทำงาน น้ำตาลกลูโคสที่มากเกินไปจะกลายเป็นไขมัน: สำรองในกรณีที่เราต้องการในภายหลัง
นี่คือตัวอย่างการใช้พลังงานเคมีของกลูโคสที่มีอยู่ในอาหารในการผลิต พลังงานกล (ขยับ, ยืน), เสียง (พูด), ไฟฟ้า (ที่ ไฟฟ้า ของ เซลล์ประสาท ที่ทำให้เราคิดได้) เป็นต้น
ตัวอย่างพลังงานเคมี
ตัวอย่างบางส่วนมีดังต่อไปนี้:
- พลังงานจากถ่านหิน. น้ำมันเบนซิน ดีเซล และเชื้อเพลิงที่ได้จาก ปิโตรเลียม ประกอบด้วยลำดับของโมเลกุลที่มีคาร์บอนและไฮโดรเจนซึ่งพันธะสามารถแตกออกเมื่อมีออกซิเจน (การเผาไหม้) จึงปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมาอย่างรุนแรง
- อาหาร ที่เรารับประทานเข้าไป กลูโคสที่มีอยู่ในอาหารจะถูกออกซิไดซ์ในร่างกายของเรา และด้วยการทำลายพันธะของมัน เราจึงได้รับปริมาณแคลอรี่ที่มีประโยชน์เพื่อรักษาพลังงานของร่างกาย
- สารเรืองแสง มากมาย สิ่งมีชีวิต มีความสามารถในการผลิตแสงกับร่างกายซึ่งเรียกว่าการเรืองแสง. พลังงานแสงนั้นมาจากพลังงานเคมีที่สะสมอยู่ในร่างกาย
- การเดินทางในอวกาศ จรวดอวกาศทำงานโดยปฏิกิริยาควบคุมระหว่างสารต่างๆ ที่มีพลังงานเคมีสูง (โดยทั่วไปคือไฮโดรเจนและออกซิเจนเหลว) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ปริมาณมหาศาล