Esempi di energia chimica

L'energia chimica è una delle tante forme che l'energia può assumere, insieme all'energia meccanica, all'energia cinetica, all'energia termica e altre forme. Comprendere la natura dell'energia chimica e le molte forme che può assumere è fondamentale per comprendere l'universo fisico.

Energia chimica definita

Molecola di etanolo

Energia chimica è il tipo di energia immagazzinata nei composti molecolari. In particolare, è immagazzinato nei legami tra diversi tipi di molecole. Quando qualcosa provoca la rottura di quei legami, le molecole si riorganizzano e l'energia viene rilasciata, spesso assumendo una delle altre forme di energia. È possibile osservare la trasformazione dell'energia chimica in tutto ciò che le persone fanno, dalla guida al mangiare al giardinaggio.

• Coloranti chimici e sintetici
• Processi energetici da biomassa
• Soluzioni per l'inquinamento degli oceani

L'energia chimica è una delle forme più convenienti per gli esseri umani immagazzinare energia . Si presenta in diverse forme fisiche e cambia costantemente da una forma all'altra. In ogni forma che assume l'energia chimica, è possibile osservare il modo in cui viene prodotta, immagazzinata e rilasciata.

Energia chimica in casa

L'energia chimica alimenta corpi, case e dispositivi.

Cibo

Il cibo le persone mangiano, che provenga da una pianta o da un animale, è una forma di energia chimica immagazzinata che i corpi usano per muoversi e funzionare nel mondo. L'energia solare del sole permette alle piante di crescere che viene poi trasformata in energia chimica nei tessuti della pianta. Quando il cibo viene cotto, parte dell'energia viene rilasciata dai suoi legami chimici come risultato dell'applicazione di energia termica. Dopo che le persone mangiano un pasto, il processo digestivo trasforma ulteriormente l'energia chimica in una forma che i loro corpi possono utilizzare.

Calore

Oltre al calore del sole, le case sono in gran parte riscaldate da varie forme di energia chimica. Il legno è un semplice esempio. Durante la combustione, i legami chimici nella struttura del legno si rompono e di conseguenza vengono prodotte sia energia termica che energia luminosa. Nel processo, il legno si trasforma in un'altra sostanza chimica con proprietà del tutto diverse: la cenere.

Le stesse regole si applicano al propano e al calore del gas, anche se hanno origine allo stato gassoso, anziché solido. Quando queste sostanze chimiche bruciano, viene rilasciata energia termica e le persone rimangono calde e tostate nelle loro case.

Dispositivi alimentati a batteria

Batteria dell'auto

Molti oggetti domestici e personali, dalle radio ai computer ai telefoni cellulari, si basano sull'energia elettrica che è stata convertita in energia chimica . Il mezzo chiave per questo scambio è una batteria. Quando si collega un telefono cellulare per caricare, ad esempio, la corrente dalla presa a muro viene convertita in energia chimica dalla batteria all'interno del dispositivo. Quando si scollega il telefono e lo si utilizza, l'energia chimica nella batteria viene riconvertita in una carica elettrica per alimentare il telefono.

Lo stesso vale per la batteria di un computer portatile, così come per le comuni batterie domestiche (doppia A, tripla A, ecc.) che possono essere utilizzate in molti dispositivi. Anche le batterie delle auto utilizzano energia chimica.

Esempi nel mondo più grande

La maggior parte delle cose nella civiltà umana sono alimentate da fonti di energia chimica. Lo stesso vale per il mondo naturale, ma in un modo molto diverso.

Carburante

Combustibili liquidi come il petrolio, il gas e il metano sono alcune delle forme di energia chimica più importanti dal punto di vista economico per la civiltà umana. Quando viene fornita una fonte di accensione, questi combustibili fossili vengono istantaneamente trasformati dal loro stato chimico, rilasciando un'enorme quantità di energia nel processo. Quell'energia viene sfruttata in molti modi, in particolare ai fini del trasporto. Quando premi l'acceleratore della tua auto, il gas nel serbatoio viene convertito in energia meccanica che spinge l'auto in avanti, che quindi crea energia cinetica sotto forma di auto in movimento.

Elettricità

La maggior parte delle centrali elettriche è alimentata da energia chimica

Gran parte del mondo elettricità nasce anche come energia chimica. L'energia solare, geotermica e idroelettrica sono eccezioni degne di nota, ma le centrali elettriche alimentate a carbone, nucleare e gas naturale utilizzano tutte forme di energia chimica. Che si tratti della combustione del carbone o del gas naturale o della scissione degli atomi durante la fissione nucleare, sta avvenendo un processo simile in cui i legami chimici vengono rotti e viene rilasciata energia. Nel caso delle centrali elettriche, quell'energia viene convertita in elettricità, che viene poi utilizzata per alimentare qualsiasi cosa, dalle lampadine agli asciugacapelli, ai sistemi informatici e ai treni elettrici.

Natura

È interessante notare che i combustibili fossili, considerati una risorsa non rinnovabile, hanno origine come piante, che raccolgono l'energia solare e la trasformano nel processo di fotosintesi in energia chimica. L'energia chimica è immagazzinata sotto forma di zuccheri che si trovano nei tessuti delle piante. Usando quegli zuccheri come fonte di carburante, le piante alimentano la biosfera, creando aria ricca di ossigeno da respirare e cibo per uomini e animali.

Quando le piante muoiono o vengono consumate, la loro energia viene rilasciata. Se vengono mangiati, la loro energia sostiene l'organismo che li ha mangiati, ma alla fine parte di essa viene espulsa come prodotto di scarto. I prodotti di scarto animali e i tessuti vegetali in decomposizione si scompongono entrambi in materia organica, un'altra forma di energia chimica, che poi nutre il suolo e offre l'opportunità ad altre piante di crescere. La materia organica è talvolta utilizzata anche come forma di energia rinnovabile, spesso indicata come biomassa .

Il potere dell'energia chimica

L'energia chimica non è un termine comune nell'uso quotidiano, ma si riferisce a quasi tutto ciò che fanno gli esseri umani. È una parte importante dell'equazione ogni volta che parli di carburante, elettricità o mondo naturale.