الكيمياء الحرارية هي فرع من فروع الكيمياء يدرس التفاعلات الكيميائية التي ترتبط بالحرارة والطاقة. تعتبر هذه الدراسات أساسية في فهم كيفية تحول وتبادل الطاقة في النظم الكيميائية.
أمثلة عملية للكيمياء الحرارية
- التفاعلات الاحتراقية: تشمل هذه التفاعلات حرق الوقود مثل البنزين أو الغاز الطبيعي، حيث يحدث تفاعل كيميائي يفرز الحرارة والطاقة. على سبيل المثال، عند احتراق البنزين في محرك السيارة، يتم إطلاق طاقة حرارية تدفع الأسطوانات لتوليد الحركة.
- عمليات التبلور والتكثيف: تتعلق هذه العمليات بتغير حالات المادة بين الحالة الصلبة والسائلة والغازية. على سبيل المثال، عندما يتكثف البخار إلى ماء سائل، يفرز هذا التغير في الحالة الحرارة.
- التفاعلات الحرارية الهامشية: يمكن أن تحدث التفاعلات الكيميائية التي تحرر الحرارة بشكل هامشي أثناء تفاعلات كيميائية أخرى. على سبيل المثال، في العمليات الصناعية، يمكن أن تتحرر الحرارة كناتج فرعي للتفاعلات الرئيسية.
- التفاعلات الحرارية النووية: تشمل هذه التفاعلات تحويل الطاقة في النواة الذرية، مثل التفاعلات الاندماجية التي تحدث في الشمس وتوليد الطاقة الشمسية.
- عمليات التحلل الحراري: يتمثل هذا النوع من العمليات في تحلل المواد تحت تأثير الحرارة لتوليد مواد أخرى، مثل تحلل الأحماض العضوية لإنتاج غازات ومواد أخرى.
- التفاعلات الكيميائية في التفاعلات الحرارية الحيوية: يحدث الكثير من التفاعلات الحرارية في الكائنات الحية، مثل التفاعلات الحرارية التي تحدث في عملية التمثيل الغذائي لإنتاج الطاقة.
تعتبر هذه الأمثلة على الكيمياء الحرارية تطبيقات عملية لمبادئ الطاقة والحرارة في مجال الكيمياء، حيث تلعب دوراً أساسياً في الصناعة، والبيئة، والطب، والعديد من المجالات الأخرى.
