화학에너지란 무엇인가?

화학에너지가 무엇인지, 무엇을 위한 것인지, 장점과 단점을 설명합니다. 또한 용도와 주요 특징도 다양합니다.

화학 에너지는 하나 이상의 화합물 분자 사이의 반응을 포함합니다.

화학에너지란 무엇인가?

화학 에너지 는 하나 이상의 화합물 분자 사이의 반응 에 포함되거나 생성되는 에너지 입니다 . 신체 또는 물질이  구성 요소 사이에서 발생하는 화학 결합의 유형과 구성 요소 간의 반응에서 방출될 수 있는 에너지의 양을 기반으로 하는 내부 에너지입니다 .

화학 에너지(에너지가 실제로 나타나는 방식 중 하나 )는 항상 물질 과 연관되어 있으며 이를 구성하는 원자 와 분자 의 화학 결합 에 변형이 발생할 때 나타납니다 . 이는 일반적으로 열 , 빛 또는 반응에서 파생된 다른 형태의 에너지를 생성하는 입자 교환이 발생하는 열원 또는 기타 물질이 있는 경우 발생할 수 있습니다.

따라서 화학에너지는 화학물질  에 포함된  위치에너지 의 한 형태이다  . 이러한 물질은 일단 반응에 참여하면 다른 사용 가능한 형태의 에너지로 변환됩니다.  예를 들어 휘발유 및 기타 화석 탄화수소 의 연소 과정이 작동하는 방식은 다음과 같습니다.

이런 형태의 에너지를 사용하는 것은 인류 역사상 상대적으로 새로운 것일 수 있지만 세계 역사에서는 그렇지 않습니다. 고대부터 생명체는 에너지를 얻는  다른 과정 중에서 광합성 과 화학합성을 활용해 왔습니다. 물질의 화학적 분자 잠재력.

참조: 수력

화학에너지는 어디에 사용되나요?

휘발유는 차량을 움직이는 데 사용될 때 화학 에너지를 운동 에너지로 변환합니다.

에너지 보존의 원리에 따르면 에너지는 변형될 수 있지만 생성되거나 파괴될 수는 없습니다. 또한, 화학에너지는 위치에너지의 한 형태로, 빛 , 열 , 운동 에너지 등 인간 생활에 실용적으로 응용되어 일을 수행할 수 있는 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있습니다 .

예를 들어, 가솔린은 오토바이와 같은 차량을 움직이는 데 사용할 때 화학 에너지를 운동 에너지로 변환하는 데 사용됩니다.

화학에너지의 장점

화학 에너지에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 그것은 높은 성능을 가지고 있습니다. 분자로부터 에너지를 얻기 위해 많은 양의 물질이 필요하지 않습니다.
  • 법적 사안을 수정할 수 있습니다. 이러한 화학 반응은 에너지를 생성할 뿐만 아니라 많은 경우 새로운 물질을 얻는 데 사용될 수 있는 다양한 유형의 물질도 생성합니다.
  • 폐기물을 활용할 수 있습니다. 바이오에탄올과 기타 바이오연료는 쓸모없게 분해되는 유기물 로 형성됩니다 .

화학에너지의 단점

화석 연료는 독성 가스를 대기 중으로 배출합니다.

반면, 화학 에너지에는 다음과 같은 단점이 있을 수 있습니다.

  • 부산물을 선보입니다. 유독 가스를 대기 중으로 배출하는 화석 연료 의 경우처럼 이러한 물질은 오염 물질이 될 수 있는 경우가 많습니다 .
  • 지속적인 입력이 필요합니다. 화학 반응 후에 소진되기 때문에(화학물질 소비 또는 연소 속도를 유지하려면 반응에 공급하기 위해 더 많은 유기물이 필요합니다).

음식의 화학에너지

우리가 매일 섭취하는 식품은 화학 에너지와 그 활용의 이상적인 예입니다. 이러한 식품에는 자동차 엔진용 연료와 같이 우리 몸에 에너지를 공급하는 데 필요한 다양한 유기 물질이 포함되어 있습니다.

이러한 유기 물질은 우리 몸에서 분해되어 포도당(C6H12O6)을 얻습니다. 이 분자는 세포 호흡 중에 산화되어 신체 기능을 유지하기 위해 많은 양의 칼로리 에너지 (칼로리)를 방출합니다. 과잉 포도당은 지방으로 전환되어 나중에 필요할 경우를 대비해 비축해 둡니다.

이것은 음식에 포함된 포도당의 화학적 에너지를 사용하여 기계적 에너지 (움직임, 서기), 소리(말하기), 전기 에너지 ( 생각을 가능하게 하는 뉴런 의 전기 ) 등 을 생성하는 예입니다.

화학 에너지의 예

몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 화석 연료 . 휘발유, 디젤 및 석유 유래 연료는 일련의 탄소 및 수소 기반 분자로 구성 되며  , 산소가 있으면 결합이 끊어져(연소) 많은 양의 에너지를 격렬하게 방출할 수 있습니다.
  • 우리가 먹는 음식 . 음식에 포함된 포도당은 우리 몸에서 산화되며, 그 결합을 깨뜨림으로써 우리는 신체의 에너지를 유지하는 데 유용한 칼로리 부하를 얻습니다.
  • 생물발광. 많은 살아있는 유기체는 몸에서 빛을 생성하는 능력을 가지고 있는데, 이를  생물발광 이라고 합니다 . 그 빛 에너지는 몸에 저장된 화학 에너지에서 나옵니다.
  • 우주 여행. 우주 로켓은 엄청난 양의 운동 에너지로 변환되는 높은 화학 에너지(일반적으로 수소와 액체 산소)를 가진 다양한 물질 사이의 제어된 반응을 통해 작동합니다.