Что такое химическая энергия?

С научной точки зрения энергия определяется как способность выполнять работу. Хотя существует много видов энергии, их можно сгруппировать в две категории: потенциальная энергия или запасенная энергия; и кинетическая энергия, или энергия движения. Химическая энергия - это форма потенциальной энергии, которой обладают такие вещи, как еда, топливо и батареи.

В каждой категории энергии есть много различных форм энергии. Химическая энергия является одной из форм потенциальной энергии, наряду с механической энергией, гравитационной энергией, ядерной энергией и электрической энергией. Все эти формы энергии хранятся в объекте и преобразуются в формы кинетической энергии при применении силы или изменения. Различные формы кинетической энергии - это лучистая энергия, которая включает в себя свет, рентгеновские лучи и радиоволны, тепло, движение и звук.

Как указано в первом законе термодинамики, энергия не может быть ни создана, ни разрушена; он может быть преобразован только из одной формы в другую. Во время химических реакций молекулы могут быть созданы или уничтожены. Если продукт создан, химическая энергия сохраняется в связях, которые составляют молекулы. Если что-то разрушается, химическая энергия выделяется, как правило, в виде тепла. Если реакция выделяет энергию, она называется экзотермической, а если она поглощает энергию, она называется эндотермической.

Одним из примеров химической энергии является то, что содержится в пище, которую мы едим. Энергия хранится в связях молекул, из которых состоит пища. Когда мы едим пищу, большие молекулы распадаются на более мелкие молекулы, которые могут использоваться клетками организма. Процесс разрушения и использования пищи нашими клетками называется дыханием. Во время дыхания химическая энергия преобразуется в тепло, кинетическую энергию и другие виды химической энергии, подобные тем, которые хранятся в жировых клетках нашего тела.

Пища - это только один пример топлива - это то, как животные, в том числе люди, питают свои тела. Другие виды топлива включают древесину и химикаты, такие как нефть. Когда дрова сжигаются, химическая энергия в клетках древесины разрушается и выделяется тепло. В двигателе легкового или грузового автомобиля энергия в бензине преобразуется в тепло и движение, чтобы заставить автомобиль двигаться.

Кинетическая энергия также может быть преобразована в потенциальную энергию. В процессе фотосинтеза, осуществляемого растениями, лучистая энергия или солнечный свет преобразуется в химическую энергию, которая накапливается в растении. Когда животные едят растения, происходит обратная реакция. Связи разрушаются, что высвобождает запасенную химическую энергию для животных.