Основы энергетики

Почему металлический натрий реагирует с водой с образованием газообразного водорода, а хлорид натрия просто растворяется? Это можно объяснить, изучив взаимосвязь между химией и энергией, называемой термохимией"Все формы материи связаны с энергией, которая может измеряться как тепло или работа. Два основных типа энергии это потенциальная и кинетическая энергия.

Потенциальная энергия описывает позиционные силы, действующие на объект. Камень на вершине холма имеет большую потенциальную энергию, чем камень внизу, потому что камень на вершине находится дальше от центра Земли. Кинетическая энергия это энергия движущегося объекта.

Если камень столкнуть с холма, он теряет потенциальную энергию, но приобретает кинетическую энергию при движении. Это также относится к атомам или молекулам, из которых состоит объект. Объект в состоянии покоя все еще имеет кинетическую энергию, потому что составляющие его атомы могут колебаться.

Эта форма кинетической энергии называется тепловой энергией. Объект имеет более высокую кинетическую энергию и, следовательно, более высокую тепловую энергию, когда атомы движутся более активно. Этот объект ощущается как горячий.

Молекулы также обладают потенциальной энергией, называемой химической энергией, которая связана с относительным положением электронов и ядер. Во время реакции химическая энергия преобразуется в другие формы энергии, такие как свет, или энергия выделяется, например, в виде тепла. Количество преобразованной энергии зависит от молекулярной структуры исходных веществ.

В газовой лампе ацетилен превращается в углекислый газ и воду, выделяя большое количество энергии в виде света. С другой стороны, добавление гидроксида натрия к соляной кислоте выделяет меньшее количество энергии в виде тепла. Для изучения изменения энергии можно разделить весь мир на систему"которая содержит наблюдаемый процесс, и окружение"то есть все остальное.

Система может быть открытой, что означает возможность обмена энергией и веществом между системой и окружающей средой. Система может быть закрытой, где происходит обмен только энергией, также система может быть изолированной, где не происходит обмена ни веществом, ни энергией.