什么是化学势能(Potential Chemical Energy)？

化学势能是储存在物质中的能量，可以通过化学反应释放出来。这种能量可以来自于原子或分子的结合，也可以来自分子的分裂。它以热、光或两者的形式释放出来。通常需要某种类型的触发器来释放势能，但这个触发器可能是简单到只需将两种材料混合在一起，例如将高活性金属钾与水混合，就会产生非常强烈的反应，释放出大量的热量。炸药会很快释放出其潜在的化学能，导致爆炸。原子间键合的形成和断裂是所有潜在化学能的来源。根据这些键的强度，储存的能量会有所不同。非常强的键存储少量的能量，而弱键存储的能量更大。强键非常稳定，需要额外的能量来断裂，这意味着断开时释放的能量较少。反之亦然对于弱键来说也是如此，因此它们只需要很少的附加能量就可以打破并释放出大量的能量。这种潜在的化学能原理是我们使用世界上许多能源的基础。碳氢燃料，也被称为化石燃料，如煤、石油及其精炼衍生物，含有大量的化学势能。当燃烧时，这些物质的分子与氧结合。这会导致分子中某些原子之间的某些分子键断裂，当氧原子并入分子结构时，形成其他原子，一种被称为氧化的过程，其结果是以热和光的形式释放出潜在的化学能，尤其是热，它被用来驱动机器并转化为电能储能用标准国际单位（SI）表示，兆焦每千克（Mj/kg），一种物质中储存的能量相对于一定质量的量称为能量密度。这就可以比较一种物质与另一种物质中潜在的化学能的质量。这种能量可能以不同的方式释放。对于化石燃料，它通常是通过燃烧释放出来的。对于像食物这样的物质，它是在人体的新陈代谢过程中释放出来的，这种代谢过程在化学上与燃烧相同，但速度要慢得多，而且控制得很快。炸药和硝化甘油等爆炸物释放出的化学能非常快，从而使它们具有爆炸性性质。大多数炸药的潜在化学能（以质量计）相对较低，即使与糖等物质相比，但它们的化学性质允许这种能量几乎瞬间释放出来。例如，硝化甘油含有6.5兆焦耳/千克，生甘蔗含19兆焦耳/千克。