能量换算,活化能单位换算?
物理意义
历史由来
活化能是一个化学名词,这一名词是由阿伦尼乌斯(Arrhenius)在1889年引入,用来定义一个化学反应的发生所需要克服的能量障碍。活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量。反应的活化能通常表示为Ea,单位是千焦耳每摩尔(kJ/mol)。
对一级反应来说,活化能表示势垒(有时称为能垒)的高度。活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度。
萌芽
在Arrhenius提出活化能概念之前,人们对溶液反应曾总结出这样一个规则:溶液温度每升高10℃,反应速率将成倍增加。并且,在1878年,由英国科学家Hood最早通过实验归纳出一经验关系式:
lgK=B-C/T
式中B、C是经验常数。
随后,范特霍夫于1884年在讨论温度对化学反应平衡常数影响的基础上,首先对上式作出了初步的理论说明。他从热力学严格地导出了描述温度与化学平衡常数K之间关系的方程式,对于溶液反应Kc可写成:
并导出了温度与反应速率常数之间的关系式:
不过他没有给出A的物理意义以及确定I的 ,因此当时没能引起人们的重视.
提出
1889年,Arrhenius 通过大量实验与理论的论证,揭示了反应速率与温度的关系Arrhenius经验公式,其形式如下:
指数式 :
对数式:
微分式:
基本定义
活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。以酶和底物为例,二者自由状态下的势能与二者相结合形成的活化分子的势能之差就是反应所需的活化能。
化学反应速率与其活化能的大小密切相关,活化能越低,反应速率越快,因此降低活化能会有效地促进反应的进行。酶通过降低活化能(实际上是通过改变反应途径的方式降低活化能)来促进一些原本很慢的生化反应得以快速进行(或使一些原本很快的生化反应较慢进行)。影响反应速率的因素分外因与内因:内因主要是参加反应物质的性质;在同一反应中,影响因素是外因,即外界条件,主要有浓度、压强、温度、催化剂等。[1]
化学反应的活化能
实验证明,只有发生碰撞的分子的能量等于或超过某一定的能量Ec(可称为临界能)时,才可能发生有效碰撞。具有能量大于或等于Ec的分子称为活化分子。
原则上来说,反应物分子的能量可以从0到∞,但是具有很低能量和很高能量的分子都很少,具有平均能量Ea的分子数相当多。这种具有不同能量的分子数和能量大小的对应关系图,叫做一定温度下分子能量分布曲线图。
不同的反应具有不同的活化能。反应的活化能越低,则在指定温度下活化分子数越多,反应就越快。
不同温度下分子能量分布是不同的。当温度升高时,气体分子的运动速率增大,不仅使气体分子在单位时间内碰撞的次数增加,更重要的是由于气体分子能量增加,使活化分子百分数增大,从而使反应速率增大。
电能和能量怎样互相转换?
(1)一般来说, 电流是由电子的定向运动产生的,
转换热能:
在运动过程中与负载中的其他(比如质子)产生的碰撞,这样使得产生振动,这样就转换成了热能
(2)虽然电子质量非常小,分子动能也比较小 但是电子的数量庞大 它主要跟碰撞几率有关(这就决定了电阻的大小) 电能转化为光能:电子的能量转移到一些容易跃迁的物质中,是这些物质处于激发态,根据能量更低原理,能量越低越稳定,那么它就必须向外界释放能量,光能
电子的规律运动如果呈现环形的话, 则就会产生磁场,然后根据磁电效应带动其他负载,比如电机……之类的 ,这样就转换成动能
物质和能量之间是什么关系?
物质若为带质量的,则与能量的关系是:能量是带质量的物质运动方式与存在形式的表达方式之一,与运动速度,高度和动量类似!物质若为不带质量的(这类物质好像难找),则与能量没什么关系!
用100度电制造出来的氢气?
我是农民,小学文化。我给你的回答很干脆:不能!
如果扯远,说新能源汽车等,那和你们说我也不懂的能量守恒定律是有关系但在实际中还实在扯不上!
为什么?是因为电的来源…【很多】,而且它比煤、油、气的运输节省【很多】。有了这【很多】那新能源动力的汽车等的发展是不是就:可 能 和 必 要 了!!
我举高铁为例说明。为什么咱们中国的高铁这么发达?除了党的领导,社会主义制度优越外,就是咱们中国的具体国情所逼成!!我曾说过,咱们中国的高铁就是世界上更大号的油田!如果把高铁的运输能力改换成汽车和飞机来代替,假设这石油的供应能够能满足需求,就是这石油供应的运输,能不能承受的了???不用计算大家也会答是不能的。而且根本是买不来那些石油的!
高铁是用电的,用的还是异步电动机。这对电力的输送又是方便的。电的来源多,输送比煤、油方便多了!!这一个方便,就给新能源动力带来了无限的希望!
能量怎么才会转变成物质?
宇宙来源于奇点大爆炸,这个奇点是一个体积无限小,质量无限大的物质,当它大爆炸之后产生了无限大的能量,这些能量最后转化成了宇宙中的各种物质。
由此我们知道,能量是可以转化物质的,但在现实世界中,我们看到的都是物质转化能量,比如煤炭转化为热能和电能, 核弹爆炸后产生的能量有巨大的破坏力。
现实世界中,物质转化为能量很常见,而且也比较容易,根据爱因斯坦著名的质能方程式,物质可以转化为能量,能量同样也可以转化为物质。
从质能方程式的理论当中,能量是可以转化为物质的,主要是因为能量想转化为物质,
举一个很简单的例子,煤炭燃烧可以转化为很高的温度,而我们将煤炭燃烧很容易,人人都可以做到,但如果将这个过程反过来,再将煤炭产生的能量再转化为煤炭,那需要的外界条件有很大的不同,现有科技还做不到。
这种温度估计也只有在宇宙大爆炸的时候才发生过一次,正是由于宇宙大爆炸那超高的温度和能量,才能够将能量转化为宇宙物质。
这种温度和能量是人类无法想象的,当然对于宇宙中的物质是由大爆炸后产 生的能量转化而来,现在还只是一种猜想,是否正确也没有确切的证据,不过不少科学家都赞成这个观点,否则如果来解释宇宙中恒星,天体等物质的来源,奇点那么小爆炸之后产生的只有无穷大的能量。
能量可以转化物质,有科学家已经在实验室中得到了证实,科学家在曾经在实验室中将一种y射线光子转化成为了一个正电子和一个负电子,虽然电子的质量十分小,几乎接近于零。
但是用这样的原理确实是可以产生出来物质的,这也就证明了爱因斯坦方程的正确性。
但是用这样的带有强大的射线也只是堪堪转化成一个质量接近于零的物质,那么想要转化成更多的物质所需要的能量更加庞大。
根据质能方程式的计算,质量为一克的物质,可以产生的能量大约为2200亿千卡,可是反过来,想要产生一克的物质,同样需要2200亿千卡的能量,而且即使你有了2200亿千卡的能量,也不一定可以转化成功一克的物质,可能需要的能量会更多,主要原因是我们无法在短时间内,在瞬间释放出如此多的能量,这也是能量转化为物质的一个重大技术难题。
理论上物质转化是守恒的,比如核弹爆炸产生巨大的能量,而这个能量的释放过程是瞬间的,时间极短。
同样的,如果想用核弹爆炸产生的同样当量的能量来转化为一颗核弹,能量满足要求后,还有一个更难的问题就是如何将这些能量瞬间释放?
但这个是我们目前的科技做不到的。
因此,能量转化物质理论上可以,但是需要非常严格的条件,以我们目前的科技根本无法实现,但只要这是真实存在的可能,随着人类科技的不断进步,未来人类也会做到将能量转化为物质,那时候人类文明才是真的牛起来了,这是只有神话故事中那些神仙才能做到的事,在一些神话故事中,神仙可以创造物体,看上去很神奇,但如果用现代科学来解释,那不就是一种能量转化为物质的科学技术吗?
宇宙浩瀚广阔,外星文明的存在是不用怀疑的,人类文明的科技满打满算也不过才发展了300年左右,但在宇宙中那些诞生时间早的古老文明,他们有可能已经发展了数亿年,几十亿年,这样的文明,他们的实力是我们无法想象的,不管是发展科技的科技文明,还是发展自身的修行文明,只要文明走到高级的时候,都有神秘莫测的能力。
宇宙中古老的的科技文明,他们可以用科技将能量转化为物质相信也不是难事,甚至创造星球,创造宇宙。
而以发展自身潜力的古老修行文明,以靠个人的实力可能同样可以做到将能量转化为物质,地球古老神话中的的故事未必都是假的,科技的终点会是什么,无人知道,但相信那是我们无法想象的能力。
科技可以改变世界,同样科技也可以改变宇宙,科技的终点有可能就是无所不能的转化,任何物质可以转化为能量,同样的宇宙的无穷能量也可以转化为物质,甚至我们的宇宙会不会也是其它更古老宇宙的高级文明用能量转化而来的?
奇点的出现本身就很神秘,凭空出现一个奇点,怎么看都像是人为的,或许宇宙本身就是多元的,宇宙不是唯一,而是有很多的,有一些古老宇宙中的古老文明,他们的文明等级已经发展了几十亿年,几百亿年,早已是神一样的存在,用能量转化来创造一个宇宙相信也不是不可能的事。
不过想要弄明白这些,人类只有不断发展科技,当人类站在宇宙金字塔顶端的时候,就会弄明白这些
另外我们也能从量子学的角度观察到能量-物质是如何转换的,在微观的量子世界里,不断会有虚粒子产生并瞬间消失,而这个过程却是从真空中“赊借”到能量中产生并瞬间消失由归还给真空的!
似乎这让我们找到了一个新世界,我们未来是否可以从中取得能量,然后由不断归还中来取得对空间的控制,并且只有归还的足够快那么并不会的造成影响,而这个过程中,我们想要扭曲时空的扩张与压缩就在这个过程中完成了!
看起来似乎为我们未来的宇宙航行指明了一个新的方向,不过就人类而言,我们还无法制造出能从真空中赊借能量的设备,假如可以......也许他将成为下一个伟大的爱因斯坦或者尼古拉-特斯拉!