انرژی شیمیایی

انرژی شیمیایی نوعی از انرژی است که به اتم ها و مولکول های مربوط است. اغلب آن را به عنوان انرژی بین پیوندها و مولکول ها محدود می کنند که در واقع درست نیست و علاوه بر آن انرژی ذخیره شده در الکترون های اتم ها و یون ها نیز است.

این نوع از انرژی را می توان در هنگام انجام برخی از واکنش های شیمیایی خصوصا واکنش های گرمازا مشاهده نمود. در این واکنش ها اختلاف انرژی شکست پیوندهای قدیمی و تشکیل پیوندهای جدید خود را به شکل گرما نشان داده آن را به محیط اطراف می دهد. شاید درک انرژی شیمیایی بر خلاف انرژی هایی مانند جنبشی و پتانسیلی آسان نباشد اما این به معنا نیست که این نوع از انرژی قدرت کمی دارد ، کافی است بدانید اکثر اتومبیل ها و موتورهای جهان با این انژی کار می کنند.

نمونه هایی از انرژی شیمیایی ذخیره شده عبارتند از نفت خام ، گاز طبیعی ، زیست توده ، باتری و زغال سنگ . در بیشتر مواقع هنگامی که این نوع انرژی از یک ماده ازاد می شود به طور کامل به یک ماده جدید انتقال پیدا می کند. به عنوان مثال هنگامی که یک انفجار رخ می دهد ، انرژی شیمیایی موجود در آن به صورت گرمایی ، سینتیکی و صدا به محیط اطراف منتقل می شود.

نمونه هایی از انرژی شیمیایی در زندگی روزانه ما

چوب : چوب خشک هنگامی که می سوزد انرژی خود را به صورت گرما و نور به محیط می دهد .

غذا : غذایی که مصرف می کنیم یک نمونه خوب دیگر است. انرژی ذخیره شده در غذاها هنگام هضم آزاد می شود. در هنگام هضم غذاها به قطعات کوچکی تقسیم می شوند. شکسته شدن غذا به قطعات کوچکتر موجب آسان شدن فعل و انفعالات شیمیایی و ازاد شدن انرژی ذخیره شده است.

فتوسنتز : خورشید انرژی زیادی را به زمین می رساند و عملا بدون آن زندگی بر روی زمین ممکن نیست. این کارکرد در فتوسنتز گیاهان به وضوح مشاهده می شود جایی که گیاه انرژی را از نور خورشید گرفته و با استفاده از آن و مواد خام ساده ترکیبات پیچیده تولید می کند.

فتوسنتز و تبدیل انرژی خورشیدی به شیمیایی

زغالسنگ : احتراق باعث تبدیل این انرژی به نور و گرما می شود.

نفت : می تواند به عنوان سوخت استفاده شده و یا به ترکیبات دیگری مانند بنزین و غیره تبدیل شود.

باتری های شیمیایی : این انرژی به الکتریسیته تبدیل می شود.

زیست توده و گاز طبیعی : از واکنش سوختن این دو ماده نیز نور و گرما آزاد می شود.

نحوه تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی

یکی از بارزترین نمودهای این تبدیل باتری ها هستند که به راحتی انرژی مکانیکی را از نوع شیمیایی تامین می کنند. انواع مختلفی از باتری ها وجود دارند که همه آنها سه جز اساسی دارند : کاتد ، آند و الکترولیت .

نحوه تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی

هنگامی که ترمینال های منفی و مثبت معمولا با یک سیم به یکدیگر وصل شوند الکترون ها (الکتریسیته) از طریق سیم بین آند و کاتد جریان پیدا می کند و واکنش های شیمیایی در الکترودها اتفاق می افتد. واکنش ها بین الکترولیت – کاتد و آند – الکترولیت اتفاق می افتند و در نتیجه الکتریسیته تولید می شود. باتری های مختلف همگی با این مکانیزم کار می کنند و تفاوت تنها در نوع آند ، کاتد و الکترولیت استفاده شده است.

باتری های یک بار مصرف تا زمانی که واکنش شیمیایی بین این سه عنصر ادامه داشته باشد کار میکنند. در باتری های قابل شارژ مجدد می توان با استفاده از الکتریسیته فرآیند را معکوس کرده و خصوصیات مواد را بازیابی کرد. باتری خودرو نمونه ای از باتری های قابل شارژ است. باتریهای دارای الکترولیت مایع را سلول مرطوب می نامند. سرب – اسید به صورت معمول در اتومبیل ها استفاده می شود که آن را سلول مرطوب می نامند. آنهایی که دارای الکترولیت جامد هستند به عنوان سلول خشک شناخته می شوند. باتری های آلکالاینی نمونه ای از سلول های خشک هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *