除了机械能、动能、热能和其他形式之外,化学能是能量可以采取的多种形式之一。了解化学能的性质及其可以采取的多种形式对于了解物理宇宙至关重要。
化学能定义
乙醇分子
化学能源 是储存在分子化合物中的能量类型。具体来说,它存储在不同类型分子之间的键中。当某些东西导致这些键断裂时,分子会重新排列,并且能量被释放,通常采用其他形式的能量之一。从开车到吃饭再到园艺,人们所做的一切都可以观察到化学能的转化。
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化学能是人类最方便的形式之一 储存能量 .它有不同的物理形式,并不断地从一种形式转变为另一种形式。在化学能的每一种形式中,都可以观察到它的产生、储存和释放的方式。
家庭化学能源
化学能为身体、家庭和设备提供动力。
食物
这 食物 人们吃的东西,无论是来自植物还是动物,都是一种储存化学能的形式,身体用来在世界上四处走动和发挥作用。来自太阳的太阳能使植物生长,然后在植物组织中转化为化学能。当食物煮熟时,由于施加了热能,一些能量从其化学键中释放出来。人们吃完饭后,消化过程进一步将化学能转化为身体可以使用的形式。
热
除了通过太阳的温暖,房屋主要由各种形式的化学能加热。伍德就是一个简单的例子。当它燃烧时,木材结构中的化学键被分解,从而产生热能和光能。在这个过程中,木材被转化为另一种具有完全不同性质的化学物质:灰烬。
相同的规则适用于丙烷和气体热,即使它们起源于气态而不是固态。当这些化学物质燃烧时,会释放热能,人们在家中保持温暖和温暖。
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电池供电设备
汽车电池
许多家庭和个人物品,从收音机到电脑再到手机,都依赖于电能。 转化为化学能 .这种交换的关键媒介是电池。例如,当您插入手机进行充电时,来自墙壁插座的电流被设备内部的电池转换为化学能。当您拔下手机并使用它时,电池中的化学能会转换回电荷为手机供电。
笔记本电脑中的电池也是如此,还有很多设备都可以使用的普通家用电池(双A、三A等)。汽车电池也利用化学能。
更大世界的例子
人类文明中的大多数事物都是由化学能源驱动的。自然界也是如此,但方式却大不相同。
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燃料
可燃液体燃料 像石油、天然气和甲烷一样,是人类文明中最重要的化学能源形式。当提供点火源时,这些化石燃料会立即从其化学状态转变,在此过程中释放出大量的能量。这种能源可以通过多种方式加以利用,特别是用于运输目的。当您踩下汽车的油门时,油箱中的气体转化为推动汽车前进的机械能,然后以汽车行驶的形式产生动能。
电
大多数发电厂以化学能为燃料
世界上大部分 电 也来源于化学能。太阳能、地热和水力发电是显着的例外,但煤电、核电和天然气发电厂都在使用化学能。无论是煤或天然气的燃烧,还是核裂变过程中的原子分裂,都会发生类似的过程,其中化学键被破坏并释放能量。就发电厂而言,这种能量正在转化为电能,然后用于为从灯泡和吹风机到计算机系统和电动火车的所有设备供电。
自然
有趣的是,化石燃料——被认为是不可再生资源——起源于植物,它收集太阳能并在转化过程中将其转化。 光合作用 转化为化学能。化学能以糖的形式储存在植物组织中。使用这些糖作为燃料来源,植物为生物圈提供动力,为人类和动物创造供呼吸的富氧空气和食物。
当植物死亡或被消耗时,它们的能量被释放。如果它们被吃掉,它们的能量会维持吃掉它们的生物体,但最终它的一部分会作为废物排出体外。动物排泄物和分解的植物组织都会分解成有机物,这是另一种化学能,然后滋养土壤并为其他植物提供生长机会。有机物有时也被用作可再生能源的一种形式,通常被称为 生物质 .
化学能的力量
化学能不是日常使用中的常用术语,但它几乎与人类所做的一切有关。每当您谈论燃料、电力或自然世界时,它都是等式的重要组成部分。