Scientifiquement, l’énergie est définie comme la capacité de faire un travail. Bien qu’il existe de nombreuses formes d’énergie, elles peuvent être regroupées en deux catégories : l’énergie potentielle ou l’énergie stockée ; et l’énergie cinétique, ou l’énergie du mouvement. L’énergie chimique est une forme d’énergie potentielle et elle est possédée par des choses telles que la nourriture, les carburants et les batteries.
Au sein de chaque catégorie d’énergie, il existe de nombreuses formes d’énergie différentes. L’énergie chimique est une forme d’énergie potentielle, avec l’énergie mécanique, l’énergie gravitationnelle, l’énergie nucléaire et l’énergie électrique. Toutes ces formes d’énergie sont stockées dans un objet et sont converties en formes d’énergie cinétique lorsqu’une force ou un changement est appliqué. Les différentes formes d’énergie cinétique sont l’énergie radiante, qui comprend la lumière, les rayons X et les ondes radio, la chaleur, le mouvement et le son.
Comme le dit la première loi de la thermodynamique, l’énergie ne peut être ni créée ni détruite ; il ne peut être converti que d’une forme à une autre. Lors de réactions chimiques, des molécules peuvent être créées ou détruites. Si un produit est créé, l’énergie chimique est stockée dans les liaisons qui composent les molécules. Si quelque chose se décompose, l’énergie chimique est libérée, généralement sous forme de chaleur. Si une réaction libère de l’énergie, elle est dite exothermique, et si elle absorbe de l’énergie, elle est dite endothermique.
Un exemple d’énergie chimique est celle que l’on trouve dans les aliments que nous mangeons. L’énergie est stockée dans les liaisons des molécules qui composent les aliments. Lorsque nous mangeons de la nourriture, les grosses molécules sont décomposées en molécules plus petites qui peuvent être utilisées par les cellules du corps. Le processus de décomposition et d’utilisation de la nourriture par nos cellules s’appelle la respiration. Pendant la respiration, l’énergie chimique est convertie en chaleur, énergie cinétique et autres formes d’énergie chimique, comme celle stockée dans les cellules adipeuses de notre corps.
La nourriture n’est qu’un exemple de carburant – c’est ainsi que les animaux, y compris les humains, alimentent leur corps. D’autres formes de combustible incluent le bois et les produits chimiques, tels que le pétrole. Lorsque le bois est brûlé, l’énergie chimique contenue dans les cellules du bois se brise et de la chaleur est libérée. Dans le moteur d’une voiture ou d’un camion, l’énergie contenue dans l’essence est convertie en chaleur et en mouvement, pour faire avancer la voiture.
L’énergie cinétique peut également être convertie en énergie potentielle. Au cours du processus de photosynthèse effectué par les plantes, l’énergie rayonnante, ou la lumière du soleil, est convertie en énergie chimique, qui est stockée dans la plante. Lorsque les animaux mangent les plantes, la réaction inverse se produit. Les liens sont rompus, ce qui libère l’énergie chimique stockée pour les animaux à utiliser.