Energia química
La energia química és la forma d'energia que s'almagasena en forma de compost químic en un portador d'energia i pot lliberar-se durant les reaccions químiques.[1] El terme es remonta a Wilhelm Ostwald, qui ho va escriure en 1893 en el seu llibre de text "Chemische Energie" (usa els térmens "Energia química i interna") junt en atres formes d'energia ("Energia mecànica", "Calor", "Energia elèctrica i magnètica" i "Energia Radiant").
El terme energia química descriu macroscópicamente l'energia que està associada en les forces elèctriques en àtoms i molècules i que té un efecte en les reaccions químiques.[2] Es pot dividir en l'energia cinètica dels electrons i l'energia potencial de l'interacció electromagnètica dels electrons i els núcleus atòmics.[3] És una energia interna, com l'energia tèrmica i l'energia nuclear.[4]
Us del terme energia química
[editar | editar còdic]En química, no s'utilisa el terme "energia química". Solament es definix clarament especificant les condicions ambientals; després, hi ha un nom establit diferent per a cada una.
L'energia química a sovint es referix a l'energia que es llibera en cremar una substància (a pressió constant), és dir, l'entalpia de combustió. El teorema de Hess permet el càlcul de les energies en el cas de conversió materials a partir de les entalpias de formació definides en precisió dels composts involucrats. Térmens similars són valor calorífic net i valor calorífic brut, cada u dels quals té com a objectiu la cantitat màxima de calor que es pot utilisar durant la combustió.
L'energia química no deu confondre's en l'energia de l'enllaç químic, que descriu la força d'un determinat enllaç químic, és dir, indica quanta energia es deu suministrar a la molècula per a trencar l'enllaç.
En atres ciències naturals, ingenieria, etc., el terme energia química s'usa àmpliament en la seua forma parcialment borrosa. Encara que alguns educadors de física critiquen l'us del terme (“El terme és útil quan es tracta d'una orientació aproximada, pero resulta obstinat quan s'intenta usar-ho estrictament. En la gerga física és útil, en el càlcul físic és superfluo, una nosa per a la comprensió física.”)[5] s'utilisa en pràcticament totes les publicacions didàctiques i llibres escolars.[6][7][8]
L'energia que es pot lliberar o absorbir per una reacció entre un conjunt de substàncies químiques és igual a la diferència entre el contingut d'energia dels productes i els reactius, si les temperatures inicials i finals són les mateixes. Este canvi en l'energia es pot estimar a partir de les energies d'enllaç dels diversos enllaços químics en els reactius i productes. També es pot calcular a partir de , l'energia interna de formació de les molèculas reactants, i l'energia interna de formació de les molècules del producte. El canvi d'energia interna d'un procés químic és igual a la calor intercanviada si es medix en condicions de volum constant i temperatura inicial i final, iguals, com en un contenidor tancat com un calorímetro. No obstant, baix condicions de pressió constant, com en les reaccions en recipients oberts a l'atmòsfera, el canvi de calor medida no sempre és igual al canvi d'energia interna, perque el treball de pressió-volum també llibera o absorbix energia. (El canvi de calor a pressió constant es denomina canvi d'entalpia: en este cas, l'entalpia de reacció, si les temperatures inicials i finals són iguals).
Us d'energia química en sistemes tècnics
[editar | editar còdic]
Des d'un punt de vista tècnic, els combustibles de motors contenen energia química que es convertix en energia mecànica quan es cremen, per eixemple, en conduir vehículs.[9] Les piles de combustible permeten la conversió de l'energia de reacció química de la combustió directament en energia elèctrica. Quan s'utilisen bateries, l'energia química es convertix directament en energia elèctrica per mig de reaccions electroquímiques redox. Quan s'usa energia, un acumulador es comporta de manera similar a una bateria, pero també pot convertir l'energia elèctrica en energia química i aixina almagasenar-la.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Lautenschläger, Karl-Heinz 1920-2014; Schröter, Werner -2005, {{{nom2}}}; Wanninger, Andrea, {{{nom3}}}. Taschenbuch der Chemie, 20., überarb. und erw. Aufl edició. OCLC 162443044. ISBN 978-3-8171-1760-4.
- ↑ Alonso, Marcelo. Quantenphysik und statistische Physik, 5., unveränd. Aufl edició. OCLC 774908503. ISBN 978-3-486-71340-4.
- ↑ Feynman, Richard P. (Richard Phillips), 1918-1988.; Sands, Matthew., {{{nom2}}} (2007). Vorlesungen über Physik / 1 Mechanik, Strahlung, Wärme., 5., verb. Aufl., definitive ed edició, Oldenbourg. OCLC 220120282. ISBN 978-3-486-58108-9.
- ↑ Kuypers, Friedhelm. (2012). Physik fur Ingenieure und Naturwissenschaftler. Band 1, Meckanik und thermodynamik, 3., überarbeitete und erw. Aufl edició, Wiley. OCLC 818817422. ISBN 978-3-527-66957-8.
- ↑ Chemische Energie als „Altlast der Physik“
- Archivat el 2 de agost de 2012 archivat en Wayback Machine. (PDF; 40 kB).
- ↑ Willer, Jörg 1936-. Didaktik dones Physikunterrichts, 1. Aufl edició. OCLC 76616245. ISBN 978-3-8171-1693-5.
- ↑ Victor F. Weisskopf: Baix einfach ist Physik. 6. Chemische Energie. In: Physik und Didaktik. 16, 3, 1988, S. 177–181.
- ↑ Martin Bader: Vergleichende Untersuchung eines neuen Lehrganges „Einführung in die mechanische Energie und Wärmelehre“. Dissertation. (PDF; 1,4 MB)
- ↑ Geller, Wolfgang. (2006). Thermodynamik für Maschinenbauer : Grundlagen für die Praxis, 4., erw. Aufl edició, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. OCLC 315815498. ISBN 978-3-540-32320-4.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Energía química» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.