- 20个杰出的化学能源实例
- 1-烧木头
- 2-烧煤
- 3-汽油
- 4-天然气
- 5-氧化还原电位
- 6-电池和伏打电池
- 7-生物电能
- 8-光合作用
- 9-食物
- 10-细胞呼吸
- 11-肌肉运动和锻炼
- 12-化学分解
- 13-氢气和氧气
- 14-爆炸
- 15-中和酸
- 16-水中酸
- 17-冷却凝胶
- 18-凝胶保暖袋
- 19-盐酸中的铝
- 20-核能
- 了解化学能的额外概念
- 参考文献
在化学能的例子中,我们可以找到电池,生物质,石油,天然气或煤炭。化学能是储存在化学物质中的能量,使之成为原子和分子中的能量。
在大多数情况下,它被视为化学键的能量,但该术语还包括存储在原子和离子的电子排列中的能量。
神经元可以通过化学能交流
它是势能的一种形式,直到发生反应时才被观察到。通常,一旦化学能从一种物质中释放出来,它就会转变为一种全新的物质。
20个杰出的化学能源实例
1-烧木头
几千年来,木材一直是一种能源。在篝火旁,木材燃烧,随着木材燃烧,存储在木材中纤维素分子键中的化学能释放热量和光。
2-烧煤
在工业革命期间,蒸汽机(例如火车)使用煤作为能源。
煤燃烧时,会释放出热量,该热量用于蒸发水并随着活塞的运动产生动能。
尽管如今已不使用蒸汽机,但煤炭仍被用作发电和供热的能源。
3-汽油
石油或天然气等液体燃料是人类文明中最经济重要的化学能源之一。
提供点火源后,这些化石燃料会立即转化,从而在过程中释放出大量能量。
能源以多种方式被利用,特别是用于运输目的。
当您踩下汽车的加速器时,油箱中的气体会转换为机械能,从而推动汽车向前行驶,然后产生动能汽车形状的动能。
4-天然气
当丙烷气在烤架上燃烧以烹饪时,储存在丙烷分子键中的化学能被破坏,热量被释放以进行烹饪。
同样,天然气(例如甲烷)也被用作汽油和柴油的替代动力车辆。
5-氧化还原电位
化学元素具有释放或接受电子的能力。通过这样做,它们根据元素而保持在或多或少的能量状态。
当一个元素将一个电子转移到另一个电子时,这些能量状态之间的差异称为氧化还原电势。
按照惯例,如果差异为正,则反应会自发发生。
6-电池和伏打电池
氧化电位是电池工作的基础。当一个元素将电子传递给另一个元素时,它会通过电线传播,产生电能,从而为手机,遥控器,玩具等电子设备供电。
7-生物电能
有一些物种,例如电鳗(electrophorus electricus)或深海鱼类(melanocetus johnsonii)能够外部产生生物电。
实际上,生物电存在于所有生物中。这些例子是膜电位和神经突触。
8-光合作用
在光合作用过程中,阳光中的能量转换为化学能,该化学能存储在碳水化合物的键中。
然后,植物可以利用存储在碳水化合物分子键中的能量进行生长和修复。
9-食物
人们食用的食物,无论是植物还是动物,都是身体用来移动和行使功能的一种存储化学能。
烹调食物时,由于施加的热能,一些能量从其化学键中释放出来。
人们进食后,消化过程会将化学能进一步转化为人体可以利用的形式。
10-细胞呼吸
在细胞呼吸过程中,我们的身体吸收葡萄糖分子并破坏将分子保持在一起的键。
当这些键断裂时,存储在这些键中的化学能被释放并用于制造ATP分子,这对我们是一种可用的能量。
11-肌肉运动和锻炼
肌肉运动是人体如何利用化学能将其转化为机械能或动能的一个例子。
当使用ATP中包含的能量时,骨骼肌蛋白质中会发生构象变化,从而使其紧张或松弛,从而引起身体运动。
12-化学分解
当生物死亡时,它们化学键中所含的能量必须流向某个地方。细菌和真菌在发酵反应中使用这种能量。
13-氢气和氧气
氢气是一种轻质易燃气体。与氧气结合,会爆炸性地释放热量。
这是兴登堡飞艇悲剧的原因,因为这些车辆充有氢气。今天,这种反应被用来将火箭推进太空。
14-爆炸
爆炸是发生非常迅速并释放大量能量的化学反应。发射炸药时,炸药中存储的化学能发生变化,并转换为声能,动能和热能。
这些在产生的声音,运动和热量中都可以观察到。
15-中和酸
用碱中和酸会释放能量。这是因为反应是放热的。
16-水中酸
同样,当酸在水中稀释时,发生放热反应。这样做时应格外小心,以免溅出酸液。稀释酸的正确方法是始终将其添加到水中,而不要相反。
17-冷却凝胶
运动中使用的冷容器是化学能的例子。当装满水的内袋破裂时,它会与硝酸铵颗粒发生反应,并在反应过程中产生新的化学键,从而吸收环境中的能量。
由于化学能以新的键存储,冷容器的温度降低。
18-凝胶保暖袋
这些用于温暖手或肌肉酸痛的有用袋子中含有化学物质。
拆开包装使用时,化学物质被激活。这些化学物质混合在一起,它们释放的化学能产生热量,使包装变得温暖。
19-盐酸中的铝
在实验室的化学反应中:将铝箔添加到盐酸溶液中。
试管变得非常热,因为在反应过程中许多化学键断裂,释放出化学能,导致溶液温度升高。
20-核能
尽管不是化学能的例子,但值得一提。当核裂变时,它分裂成几个较小的碎片。
这些碎片或裂变产物大约等于原始质量的一半。还发射两个或三个中子。
这些碎片的质量总和小于原始质量。根据爱因斯坦方程,该“缺失”质量(约占原始质量的0.1%)已转换为能量。
了解化学能的额外概念
化学反应涉及化学键(离子键和共价键)的建立和破坏,系统的化学能是由于这些键的建立和破坏而释放或吸收的能量。
键的断裂需要能量,形成键的键会释放能量,根据反应物对产物稳定性的一般变化,整个反应可以是正负电子(ΔG<0)或强能电子(ΔG> 0)(化学能,SF )。
化学能在我们的日常生活中起着至关重要的作用。通过简单的反应和氧化还原化学作用,断裂和键合,可以以可用的方式提取和利用能量。
参考文献
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