Kemisk energi
Fotosyntesen
Forbrænding
Entalpi
Brændværdi
Kemisk energi er energi, der er bundet i et stof og som kan frigøres ved kemiske processer.
[TOP]
Fotosyntesen er den kemiske reaktion, hvor planter binder strålingsenergi fra Solen i organisk stof.
6CO2 + 6H2O + solenergi ® C6H12O6 + 6O2
Planterne kan omdanne druesukkeret, C6H12O6 til de forskellige materialer planten har brug for.
[TOP]
Når stof forbrænder indgår det i en kemisk reaktion med ilt O2.
Dyr kan ikke selv skaffe sig energi direkte fra sollyset. De udnytter i stedet energien oplagret i de organiske stoffer i planterne.
C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + energi
Vi mennesker udnytter også den solenergi der er oplagret i planternes (eller dyrenes) organiske materiale enten via føden eller via afbrænding af fossile brændsler. Man skelner mellem fuldstændig - og ufuldstændig forbrænding.
Den fuldstændige forbrænding foregår, hvis der er rigeligt med ilt til stede til processen. Hvis dette ikke er tilfældet, bliver forbrændingen ufuldstændig.
ex. Fuldstændig forbrænding C + O2 ® CO2 Ufuldstændig forbrænding 2C + O2 ® 2CO
[TOP]
En forbindelses molære entalpi H, er den energi, der skal tilføres for at danne 1 mol af forbindelsen ud fra grundstofferne (ved standardbetingelserne 25° C og 1 atm.).
Frie grundstoffers entalpi er nul.
Den frigjorte energi når der dannes n mol vil være E = – n . H
ex. 1 Energiindhold i druesukker En fuldstændig forbrænding af druesukker sker efter reationsskemaet C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + energi Reaktionens entalpiændring bliver lig med entalpien af stofferne på højre side af reaktionspilen minus entalpien af stofferne på venstre side: DH = 6 . H(CO2(g)) + 6 . H(H2O(aq)) – H(C6H12O6) – 6 . H(O2) = 6 . (–393,51 kJ/mol) + 6 . (–285,83 kJ/mol) – (– 1274,45 kJ/mol) – 6 . 0 kJ/mol = – 2801,59 kJ/mol » – 2800 kJ/mol Den udviklede energi ved reaktionen er DE = 2800 kJ/mol Da molarmassen af druesukker er 180 g/mol, udvikles der en termisk energi på 2800/180 kJ/g = 15,555 kJ/g eller ca.1556 kJ pr. 100 g druesukker.
Af skemaet i ex. 2 ses forskellen på energiudviklingen ved en fuldstændig- og
en ufuldstændig forbrænding
ex. 2 Reaktion DH DE Fuldstændig forbrænding C + O2 ® CO2 – 393,5 kJ/mol 393,5 kJ/mol Ufuldstændig forbrænding 2C + O2 ® 2CO – 110,5 kJ/mol 110,5 kJ/mol
[TOP]
De mest anvendte brændstoffer i samfundets energiudnyttelse er de fossile brændsler som kul, naturgas, benzin og olie. Disse brændsler er en blanding af forskellige stoffer. Ca.90% af den naturgas, der udvindes fra de danske felter i Nordsøen er methan CH4. Disse blandingsforhold skal der tages højde for når den frigivne energi skal beregnes. Det er heller ikke i denne sammenhæng praktisk at regne i frigjort energi pr. mol. Man angiver i stedet den såkaldte brændværdi.
Brændværdien er den energi, der frigives pr. kg af et brændsel ved fuldstændig forbrænding.
[ Toppen af siden ] [ Ordliste ] [ Tilbage til hovedsiden ]