الطاقة الكيميائية هي أحد الأشكال العديدة التي يمكن أن تتخذها الطاقة ، إلى جانب الطاقة الميكانيكية والطاقة الحركية والطاقة الحرارية وأشكال أخرى. يعد فهم طبيعة الطاقة الكيميائية والأشكال العديدة التي يمكن أن تتخذها أمرًا بالغ الأهمية لفهم الكون المادي.
تعريف الطاقة الكيميائية
جزيء الإيثانول
الطاقة الكيميائية هو نوع الطاقة المخزنة في المركبات الجزيئية. على وجه التحديد ، يتم تخزينه في الروابط بين أنواع مختلفة من الجزيئات. عندما يتسبب شيء ما في كسر تلك الروابط ، يتم إعادة ترتيب الجزيئات ، ويتم إطلاق الطاقة ، وغالبًا ما تأخذ أحد أشكال الطاقة الأخرى. من الممكن ملاحظة تحول الطاقة الكيميائية في كل ما يفعله الناس ، من القيادة إلى الأكل إلى البستنة.
مقالات ذات صلة
- الأصباغ الكيميائية والاصطناعية
- عمليات طاقة الكتلة الحيوية
- حلول لتلوث المحيطات
الطاقة الكيميائية هي واحدة من أكثر الأشكال ملاءمةً للبشر تخزين الطاقة . يأتي في أشكال مادية مختلفة ويتغير باستمرار من شكل إلى آخر. في كل شكل تتخذه الطاقة الكيميائية ، من الممكن ملاحظة الطريقة التي يتم بها إنتاجها وتخزينها وإطلاقها.
الطاقة الكيميائية في المنزل
الطاقة الكيميائية للهيئات والمنازل والأجهزة.
طعام
ال غذاء يأكل الناس ، سواء جاء من نبات أو حيوان ، هو شكل من أشكال الطاقة الكيميائية المخزنة التي تستخدمها الأجسام للتنقل والعمل في العالم. تسمح الطاقة الشمسية المنبعثة من الشمس للنباتات بالنمو والتي تتحول بعد ذلك إلى طاقة كيميائية في أنسجة النبات. عند طهي الطعام ، يتم إطلاق بعض الطاقة من روابطه الكيميائية نتيجة استخدام الطاقة الحرارية. بعد أن يأكل الناس وجبة ، تحول عملية الهضم الطاقة الكيميائية إلى شكل يمكن لأجسامهم استخدامه.
الحرارة
بخلاف دفء الشمس ، يتم تسخين المنازل إلى حد كبير بواسطة أشكال مختلفة من الطاقة الكيميائية. الخشب هو مثال بسيط. أثناء احتراقه ، تتفكك الروابط الكيميائية في بنية الخشب وينتج كل من الطاقة الحرارية والطاقة الضوئية نتيجة لذلك. في هذه العملية ، يتحول الخشب إلى مادة كيميائية أخرى لها خصائص مختلفة تمامًا: الرماد.
تنطبق نفس القواعد على حرارة البروبان والغاز ، على الرغم من أنها تنشأ في حالة غازية وليست صلبة. عندما تحترق هذه المواد الكيميائية ، يتم إطلاق الطاقة الحرارية ويبقى الناس دافئًا ودافئًا في منازلهم.
كيفية صنع فتيل الشمعة
الأجهزة التي تعمل بالبطارية
بطارية السيارة
تعتمد العديد من الأدوات المنزلية والشخصية ، من أجهزة الراديو إلى أجهزة الكمبيوتر إلى الهواتف المحمولة ، على الطاقة الكهربائية التي كانت موجودة تحويلها إلى طاقة كيميائية . الوسيط الرئيسي لهذا التبادل هو البطارية. عندما تقوم بتوصيل هاتف محمول لشحنه ، على سبيل المثال ، يتم تحويل التيار من المنفذ الموجود في الحائط إلى طاقة كيميائية بواسطة البطارية الموجودة داخل الجهاز. عندما تقوم بفصل الهاتف واستخدامه ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في البطارية مرة أخرى إلى شحنة كهربائية لتشغيل الهاتف.
وينطبق الشيء نفسه على بطارية الكمبيوتر المحمول ، وكذلك البطاريات المنزلية الشائعة (مزدوج أ ، وثلاثي أ ، وما إلى ذلك) التي يمكن استخدامها في العديد من الأجهزة. تستخدم بطاريات السيارات أيضًا الطاقة الكيميائية.
أمثلة في العالم الأكبر
معظم الأشياء في الحضارة الإنسانية تعمل بالطاقة بواسطة مصادر الطاقة الكيميائية. وينطبق الشيء نفسه على العالم الطبيعي ، ولكن بطريقة مختلفة تمامًا.
أعتقد أن كلبي مصاب بنزلة برد
وقود
وقود سائل قابل للاشتعال مثل النفط والغاز والميثان هي بعض من أهم أشكال الطاقة الكيميائية للحضارة الإنسانية من الناحية الاقتصادية. عندما يتم توفير مصدر للاشتعال ، يتم تحويل أنواع الوقود الأحفوري هذه على الفور من حالتها الكيميائية ، مما يؤدي إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة في هذه العملية. يتم تسخير هذه الطاقة بعدة طرق ، لا سيما لأغراض النقل. عندما تضغط على دواسة الوقود في سيارتك ، يتم تحويل الغاز الموجود في الخزان إلى طاقة ميكانيكية تدفع السيارة إلى الأمام ، والتي تولد بعد ذلك طاقة حركية على شكل سيارة متحركة.
كهرباء
معظم محطات توليد الطاقة تعمل بالطاقة الكيميائية
الكثير من دول العالم كهرباء ينشأ أيضًا كطاقة كيميائية. تعتبر الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة المائية استثناءات ملحوظة ، لكن محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم والنووي والغاز الطبيعي تستخدم جميعها أشكالًا من الطاقة الكيميائية. سواء كان احتراق الفحم أو الغاز الطبيعي أو انقسام الذرات أثناء الانشطار النووي ، تحدث عملية مماثلة حيث يتم تكسير الروابط الكيميائية وإطلاق الطاقة. في حالة محطات الطاقة ، يتم تحويل هذه الطاقة إلى كهرباء ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لتشغيل كل شيء من المصابيح الكهربائية ومجففات الشعر إلى أنظمة الكمبيوتر والقطارات الكهربائية.
طبيعة
ومن المثير للاهتمام أن الوقود الأحفوري - الذي يعتبر مورداً غير متجدد - ينشأ كنباتات تجمع الطاقة الشمسية وتحولها في عملية البناء الضوئي إلى طاقة كيميائية. يتم تخزين الطاقة الكيميائية على شكل سكريات موجودة في أنسجة النباتات. باستخدام هذه السكريات كمصدر للوقود ، تعمل النباتات على تشغيل المحيط الحيوي ، مما يخلق هواءًا غنيًا بالأكسجين للتنفس والغذاء للإنسان والحيوان.
عندما تموت النباتات أو تستهلك ، يتم إطلاق طاقتها. إذا تم تناولها ، فإن طاقتها تحافظ على الكائن الحي الذي أكلها ، ولكن في النهاية يتم إفراز جزء منها كمنتج فضلات. تتحلل نفايات الحيوانات وأنسجة النبات المتحللة إلى مادة عضوية ، وهي شكل آخر من أشكال الطاقة الكيميائية ، والتي تغذي التربة بعد ذلك وتوفر الفرصة لنمو النباتات الأخرى. تستخدم المادة العضوية أيضًا في بعض الأحيان شكلاً من أشكال الطاقة المتجددة ، وغالبًا ما يشار إليها باسم الكتلة الحيوية .
قوة الطاقة الكيميائية
الطاقة الكيميائية ليست مصطلحًا شائعًا في الاستخدام اليومي ، لكنها تتعلق تقريبًا بكل ما يفعله البشر. إنه جزء كبير من المعادلة عندما تتحدث عن الوقود أو الكهرباء أو العالم الطبيعي.
