พลังงาน (Energy) หมายถึง ความสามารถที่จะทำงานได้ พลังงานมีหลายรูปแบบด้วยกัน เช่น พลังงานศักย์ พลังงานจลน์ พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานเสียง พลังงานเคมี เป็นต้น

กฏทรงมวล (Law of conservation of energy) กล่าวว่า "พลังงานทั้งสิ้นที่มีอยู่ในจักรวาล (Universe) ย่อมมีปริมาณคงที่ พลังงานเป็นสิ่งที่ไม่มีการสูญหายไป และจะสร้างขึ้นใหม่ไม่ได้ แต่อาจจะเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปยังอีกรูปหนึ่งได้ "

เมื่อต้นคริตศตวรรษที่ 21 อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein) กล่าวว่า มวลและพลังงานแปรเปลี่ยนสภาพเข้าหากันได้ในภาวะที่เหมาะสม การแปรเปลี่ยนสภาพนั้นเป็นไปตามสมการ

E = mc2

เมื่อ 

  • E  =  พลังงาน
  • m =  มวลของสาร
  • c =  ความเร็วแสง

พลังงานจลน์ (Kinetic energy, Ek) เป็นพลังงานที่มีในวัตถุที่มีการเคลื่อนที่ มีสูตรว่า

Ek = mv2/2

เมื่อ

  • m =  มวลของสาร
  • v =  ความเร็วของสาร

พลังงานศักย์ (Potential energy, Ep) เป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ

พลังงานเคมี (Chemical energy) เป็นพลังงานแบบหนึ่งที่มีอยู่ในสาร ซึ่งเมื่ออยู่ในสภาพที่เหมาะสม พลังงานจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานรูปอื่นได้ เช่น ในถ่านไฟฉาย เมื่อต่อเป็นวงจรกับหลอดไฟจะมีการเปลี่ยนจากพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า

ระบบ (system) หมายถึง สิ่งที่กำลังศึกษาอยู่ ระบบแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

  1. ระบบปิด (Closed system) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทเฉพาะพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม โดยมวลของระบบคงที่
  2. ระบบเปิด (Open system) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเททั้งมวลและพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม
  3. ระบบโดดเดี่ยว (Isolated system) หมายถึง ระบบที่ไม่มีการถ่ายเททั้งมวลและพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อม (Surroundings) หมายถึง สิ่งอื่น ๆ ที่อยู่นอกเหนือระบบ

ภาวะของระบบ หมายถึง สมบัติของระบบ ถ้าเราทราบสมบัติของสารต่าง ๆ ที่สภาวะเริ่มแรก (Initial state) และทราบสมบัติที่สภาวะหลัง (Final state) ว่าแตกต่างกันหรือไม่อย่างไร เราก็จะทราบว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นหรือไม่

การเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบ

แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

  1. การเปลี่ยนแปลงประเภทดูดความร้อน (Endothermic change) เกิดเนื่องจากเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในตัวระบบ ระบบจะมีพลังงานลดลง และลดต่ำกว่าสิ่งแวดล้อม ระบบจึงดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเข้ามา เช่น การละลายของเกลือในน้ำ อุณหภูมิจะลดต่ำลง เราจึงนิยมนำเกลือมาผสมในน้ำแข็งเพื่อใช้ในการทำให้ไอสครีมแข็งตัว
  2. การเปลี่ยนแปลงประเภทคายความร้อน (Exothermic change) เกิดเนื่องจาก เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในตัวระบบ ระบบจะมีพลังงานสูงขึ้นและสูงขึ้นกว่าสิ่งแวดล้อม ระบบจึงคายพลังงานให้สิ่งแวดล้อม เช่น การเผาไหม๊ต่าง ๆ อุณหภูมิจะสูงขึ้น

การเปลี่ยนแปลงของสาร

แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

  1. การเปลี่ยนสถานะ
  2. การละลายเป็นสารละลาย
  3. การเกิดปฏิกิริยาเคมี

การเปลี่ยนแปลงทั้ง 3 ประเภท จะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานควบคู่ไปด้วย

 

 

 

 

 

 

 

 

 

พลังงานกับการละลาย การละลายของสารมีกลไก 2 ขั้นตอน คือ

  1. สารมีการแตกตัวออกเป็นอนุภาคเล็ก ๆ ซึ่งขั้นนี้จะมีการดูดพลังงาน พลังงานที่ดูดเข้าไป มีค่าเท่ากับพลังงานโครงผลึก (Lattice energy)
    •  พลังงานโครงผลึก หมายถึง พลังงานที่คายออกมาเมื่อไอออนในสภาวะที่เป็นก๊าซ รวมตัวกันเกิดเป็นผลึก 1 โมล
      • Na+(g) + Cl-(g) --> NaCl(s) + Lattice energy
    •  ฉนั้นในทางตรงกันข้าม ถ้าผลึกแยกตัวเป็นไอออน ต้องมีการดูดพลังงานเข้าไปเท่ากับพลังงานโครงร่างผลึก
      • NaCl(s) + Lattice energy --> Na+(g) + Cl-(g)
  2.  ไอออนที่แยกออกมาจากขั้นที่ 1 เมื่อรวมกับน้ำ จะมีการคายพลังงานออกมาพลังงานที่คายออกมา (คิดต่อ 1 โมลของสาร) เรียกว่า พลังงานไฮเดรชัน (Hydration energy)
Na+(g) + Cl-(g) --> NaCl(s) + Lattice energy
  • ถ้าพลังงานโครงผลึกมากกว่าพลังงานไฮเดรชัน ผลต่างเป็น + แสดงว่าเป็นการละลายประเภทดูดความร้อน
  • ถ้าพลังงานโครงผลึกน้อยกว่าพลังงานไฮเดรชัน ผลต่างเป็น - แสดงว่าเป็นการละลายประเภทคายความร้อน                 
  • ถ้าพลังงานโครงผลึกมากกว่าพลังงานไฮเดรชันมาก ๆ สารนั้นจะไม่ละลายน้ำ

พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี

  1. ประเภทดูดความร้อน เรียกว่า ปฏิกิริยาดูดความร้อน (Endothermic reaction) ปฏิกิริยาประเภทนี้จะมีอุณหภูมิลดลง
  2. ประเภทคายความร้อน เรียกว่า ปฏิกิริยาคายความร้อน (Exothermic reaction) ปฏิกิริยาประเภทนี้จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

 

 

Comment

Comment:

Tweet

comment2, ñåêñ çíàêîìñòâà ñîñíîâîáîðñê, çíàêîìñòâà â áåëîãîðñê àìóðñêàÿ îáë, çíàêîìñòâà âàçãåí ìàèëÿíö,

#4 By Nqbrmcpt (93.174.93.154) on 2010-07-09 08:32

comment3, èíòèì çíàêîìñòâà ãåëåíäæèê, çíàêîìñòâî ïàâëîâî, ìàèë ïî÷òà çíàêîìñòâà,

#3 By Dinkxwlb (93.174.93.154) on 2010-07-09 07:57

comment6, çíàêîìñòâî ñ äåâóøêîé â ÷åáîêñàðàõ, òàòàðëàð çíàêîìñòâî þëäàø, çíàêîìñòâî ñ äåâóøêàìèèç ãîð áåðäè÷åâà, çíàêîìñòâà ñ àçèàòêè,

#2 By Jktafgry (93.174.93.154) on 2010-07-09 07:34

xWeYPt <a href="http://rwodwisyqmut.com/">rwodwisyqmut</a>, [url=http://kqpvrpjaannw.com/]kqpvrpjaannw[/url], [link=http://aqcttdrhgrcx.com/]aqcttdrhgrcx[/link], http://nffmxagezdxf.com/

#1 By fsichlp (93.174.93.154) on 2010-07-09 03:46