Енергія: хімія

Енергія речовини – це його здатність виконувати роботу. Існує багато видів енергії. Хімікам найбільш “цікава” кінетична і потенційна енергія.

1. Кінетична енергія
Кінетична енергія – енергія руху.

Будь-яке рухоме тіло має кінетичної енергією. Чим більше маса тіла і його швидкість – тим більшою кінетичної енергією воно має. При зіткненні з іншим тілом частина кінетичної енергії передається цього тіла. Наприклад, вдаривши більярдним києм по кулі, ми передаємо йому (кулі) якусь частину кінетичної енергії – куля починає рухатися. При зіткненні його з іншою кулею, частина енергії знову передається (перерозподіляється) і в русі будуть вже два кулі. Кінетична енергія може перетворюватися в енергію іншого виду. Так на гідроелектростанції кінетична енергія падаючої води перетворюється в електричну енергію, що виробляється турбіною генератора.

Пам’ятайте закон збереження енергії? – “Енергія нікуди не зникає безслідно і не з’являється з нізвідки – вона лише переходить з одного виду в інший” (тут варто зробити застереження, що це не відноситься до ядерних реакцій).

2. Потенційна енергія
Потенційна енергія – це “прихована” енергія, яка залежить від пози або здатна проявитися за певних умов.

Так, бурулька, що звисає з даху будинку, не володіє кінетичної енергією (оскільки вона не рухається), але зате у неї є “непогана” потенційна енергія (яка тим більше, чим масивніше бурулька і вище дах будинку). При певних умовах (коли сонечко добре пригріє) бурулька може відірватися і впасти на землю. В цьому випадку, закладена в ній потенційна енергія перейде в кінетичну.

Однак, хімікам такі аспекти потенційної енергії не цікаві. Їх цікавить потенційна енергія, закладена в хімічних зв’язках:
– як енергія, з’їденої нами їжі, зберігається в організмі?
– чому автомобіль без бензину не їде? …

3. Як виміряти енергію
Фізикам виміряти потенційну і кінетичну енергії тіла не становить труднощі. Для цього треба знати масу тіла, його швидкість (кінетична енергія) або відстань до землі (потенційна енергія).

Для хіміків завдання ускладнюється.

Потенційна енергія, що зберігається в хімічних зв’язках, залежить від виду і кількості зв’язків, які можуть бути розірвані.

Для вимірювання кінетичної енергії речовини досить виміряти його температуру. При цьому вимірюється середня кінетична енергія частинок, які рухаються в речовині.

Міра загальної кількості енергії певної речовини – це його теплота. Наприклад, температура води в вашому склянці і в Чорному морі може бути однакова. Але, щоб підвищити її, скажімо на 1 ° С, треба зовсім різну кількість енергії для склянки і для моря. Т.ч., можна сказати, що теплота враховує такий компонент речовини, як обсяг.

Одиниця виміру теплоти в системі СІ є Джоуль. Однак, “в ходу” і інша метрична система – калорія (кал):

1 кал = 4,184 Дж

Калорія досить маленька одиниця виміру:

1 калорія – це кількість теплоти, необхідне для нагрівання 1 г води на 1 ° С
Тому, частіше використовують кілокалорію (ккал): 1 ккал = 1000 кал.

...
ПОДІЛИТИСЯ: