Free Press

Termen

• chemische energieDe netto potentiële energie die vrijkomt of wordt geabsorbeerd in de loop van een chemische reactie.
• potentiële energieEnergie die een voorwerp bezit vanwege zijn positie (in een gravitatie- of elektrisch veld), of zijn toestand (als een uitgerekte of samengedrukte veer, als een chemisch reactant, of door rustmassa te hebben).
• kinetische energieDe energie die een voorwerp bezit vanwege zijn beweging, gelijk aan de helft van de massa van het lichaam maal het kwadraat van zijn snelheid.

Energie is een eigenschap van voorwerpen die kan worden overgedragen op andere voorwerpen of kan worden omgezet in verschillende vormen, maar niet kan worden gecreëerd of vernietigd. Organismen gebruiken energie om te overleven, te groeien, te reageren op prikkels, zich voort te planten, en voor elk type biologisch proces. De potentiële energie die is opgeslagen in moleculen kan worden omgezet in chemische energie, die uiteindelijk kan worden omgezet in kinetische energie, waardoor een organisme zich kan voortbewegen. Uiteindelijk wordt het grootste deel van de door organismen gebruikte energie omgezet in warmte en afgevoerd.

Kinetische energie

Energie die samenhangt met voorwerpen in beweging wordt kinetische energie genoemd. Bijvoorbeeld, wanneer een vliegtuig vliegt, beweegt het vliegtuig zich zeer snel door de lucht – het verricht arbeid om veranderingen in zijn omgeving teweeg te brengen. De straalmotoren zetten de potentiële energie in de brandstof om in de kinetische energie van de beweging. Een sloopkogel kan een grote hoeveelheid schade aanrichten, zelfs wanneer hij langzaam beweegt. Een stilstaande sloopkogel kan echter geen arbeid verrichten en heeft dus geen kinetische energie. Een snel schietende kogel, een lopend persoon, de snelle beweging van moleculen in de lucht die warmte produceert, en elektromagnetische straling, zoals zonlicht, hebben allemaal kinetische energie.

Potentiële energie

Wat als diezelfde onbeweeglijke sloopkogel met een hijskraan twee verdiepingen boven een auto wordt opgetild? Als de zwevende sloopkogel niet beweegt, is er dan energie mee gemoeid? Ja, de sloopkogel heeft energie omdat de sloopkogel de potentie heeft om arbeid te verrichten. Deze vorm van energie wordt potentiële energie genoemd, omdat het voor dat voorwerp mogelijk is om in een bepaalde toestand arbeid te verrichten.

Voorwerpen dragen hun energie over tussen potentiële en kinetische toestanden. Als de sloopkogel stil hangt, heeft hij 0% kinetische en 100% potentiële energie. Als de bal wordt losgelaten, neemt de kinetische energie toe naarmate de bal sneller gaat. Tegelijkertijd verliest de bal potentiële energie als hij de grond nadert. Andere voorbeelden van potentiële energie zijn de energie van water dat achter een dam wordt vastgehouden of de energie van een persoon die op het punt staat uit een vliegtuig te springen.

Chemische energie

Potentiële energie is niet alleen verbonden met de plaats van materie, maar ook met de structuur van materie. Een veer op de grond heeft potentiële energie als hij wordt samengedrukt, net als een elastiekje dat strak wordt getrokken. Hetzelfde principe geldt voor moleculen. Op chemisch niveau hebben de bindingen die de atomen van moleculen bij elkaar houden, potentiële energie. Dit type potentiële energie wordt chemische energie genoemd, en zoals alle potentiële energie, kan het worden gebruikt om arbeid te verrichten.

Zo zit er bijvoorbeeld chemische energie in de benzinemoleculen die worden gebruikt om auto’s aan te drijven. Wanneer het gas in de motor ontbrandt, worden de bindingen binnen de moleculen verbroken, en de vrijgekomen energie wordt gebruikt om de zuigers aan te drijven. De potentiële energie die is opgeslagen in chemische bindingen kan worden gebruikt om arbeid te verrichten voor biologische processen. Verschillende stofwisselingsprocessen breken organische moleculen af om de energie vrij te maken die een organisme nodig heeft om te groeien en te overleven.

http://cnx.org/content/m44425/latest/Figure_06_03_02ab.jpg
OpenStax CNX
CC BY 3.0.

http://cnx.org/content/m44425/latest/Figure_06_03_01ab.jpg
OpenStax CNX
CC BY 3.0.