CO TO JEST DIAGRAM ENERGETYCZNY? (Z PRZYKŁADAMI) - NAUKA - 2025

Wykres energia jest energia wykres, który przedstawia sposób, który występuje w całej reakcji. Diagramy energetyczne można również zdefiniować jako wizualizację konfiguracji elektronów na orbitali; każda reprezentacja jest elektronem z orbity ze strzałką.

Na przykład na diagramie energii strzałki skierowane w górę przedstawiają elektron o dodatnim spinie. Z kolei strzałki skierowane w dół odpowiadają za reprezentowanie elektronu o ujemnym spinie.

Istnieją dwa rodzaje diagramów energii. Diagramy termodynamiki lub chemii organicznej, które pokazują ilość energii wytworzonej lub zużytej w trakcie reakcji; począwszy od elementów reaktywnych, przechodząc przez stan przejściowy, do produktów.

I diagramy chemii nieorganicznej, które służą do zademonstrowania orbitali molekularnych w zależności od poziomu energii atomów.

Rodzaje diagramów energetycznych

Diagramy termodynamiczne

Diagramy termodynamiczne to diagramy używane do reprezentowania stanów termodynamicznych materii (zazwyczaj płynów) i konsekwencji obchodzenia się z tym materiałem.

Na przykład, entropiczny diagram temperatury może być użyty do zademonstrowania zachowania płynu, gdy zmienia się on w sprężarce.

Diagram Sankeya

Diagramy Sankeya to diagramy energii, na których grubość strzałek jest pokazana proporcjonalnie do wielkości przepływu. Przykład można zilustrować następująco:

Ten diagram przedstawia cały pierwotny przepływ energii w fabryce. Grubość pasów jest wprost proporcjonalna do energii produkcji, użytkowania i strat.

Podstawowymi źródłami energii są gaz, elektryczność i węgiel / ropa i reprezentują one wkład energii po lewej stronie diagramu.

Można również wyświetlić wydatki na energię, przepływ materiałów na poziomie regionalnym lub krajowym oraz zestawienie kosztów towaru lub usług.

Diagramy te kładą wizualny nacisk na duże transfery energii lub przepływy w systemie.

Są też bardzo przydatne w lokalizowaniu dominujących elementów w ogólnym przepływie. Diagramy te często pokazują zachowane ilości w granicach określonego systemu.

Schemat PV

Służy do opisu zmian odpowiadających pomiarom objętości i ciśnienia w układzie. Są powszechnie stosowane w termodynamice, fizjologii układu sercowo-naczyniowego i fizjologii układu oddechowego.

Diagramy PV były pierwotnie nazywane diagramami wskaźników. Zostały opracowane w XVIII wieku jako narzędzia do zrozumienia wydajności maszyn parowych.

Diagram PV przedstawia zmianę ciśnienia P w odniesieniu do objętości V jakiegoś procesu lub procesów.

W termodynamice procesy te tworzą cykl, tak że po zakończeniu cyklu nie następuje zmiana stanu układu; jak na przykład w urządzeniu, które powraca do swojego początkowego ciśnienia i objętości.

Rysunek przedstawia charakterystykę typowego diagramu PV. Można zaobserwować szereg numerowanych stanów (od 1 do 4).

Ścieżka między każdym stanem składa się z pewnego procesu (od A do D), który zmienia ciśnienie lub objętość systemu (LUB oba).

Schemat TS

Jest używany w termodynamice do wizualizacji zmian temperatury i określonej entropii podczas procesu lub cyklu termodynamicznego.

Jest to bardzo przydatne i bardzo powszechne narzędzie w tej dziedzinie, zwłaszcza, że ​​pomaga wizualizować wymianę ciepła podczas procesu.

W przypadku procesów odwracalnych lub idealnych, obszar pod krzywą TS procesu to ciepło przekazywane do systemu podczas tego procesu.

Proces izentropowy jest przedstawiany jako linia pionowa na diagramie TS, podczas gdy proces izotermiczny jest przedstawiany jako linia pozioma.

Ten przykład pokazuje cykl termodynamiczny, który ma miejsce przy temperaturze Tc zbiornika gorącego i Tc w zbiorniku zimnym. W procesie odwracalnym czerwony obszar Qc to ilość energii wymienionej między systemem a zbiornikiem zimna.

Pusty obszar W to ilość pracy energii wymienianej między systemem a jego otoczeniem. Ilość ciepła Qh wymienionego między zbiornikiem ciepłym jest sumą tych dwóch.

Jeśli cykl przesuwa się w prawo, oznacza to, że to silnik cieplny uwalnia pracę. Jeśli cykl porusza się w przeciwnym kierunku, to pompa ciepła otrzymuje pracę i przenosi ciepło Qh z zimnego zbiornika do ciepłego zbiornika.

Diagramy chemii nieorganicznej

Służą do reprezentowania lub schematyzowania orbitali molekularnych związanych z atomami i ich poziomem energii.

Diagram energii potencjalnej etanu

Różne konformacje etanu nie będą miały takiej samej energii, ponieważ mają różne odpychanie elektroniczne między wodorami.

W miarę obracania się cząsteczki, zaczynając od już przemiennej konformacji, odległość między atomami wodoru poszczególnych grup metylowych zaczyna się zmniejszać. Potencjalna energia tego systemu będzie rosła, aż osiągnie zaćmioną konformację

Graficznie można przedstawić różne rodzaje energii między różnymi konformacjami. Na diagramie etanu widać, jak zaćmione konformacje są maksymalną energią; z drugiej strony zastępcy stanowiliby minimum.

Na tym diagramie energii potencjalnej etan zaczyna się od zaćmionej konformacji. Następnie obracają się od 60 ° do 60 °, aż do pokrycia 360 °.

Różne konformacje można sklasyfikować według energii. Na przykład alternatywy 1, 3 i 5 mają tę samą energię (0). Z drugiej strony, konformacje 2, 4 i 6 będą miały więcej energii w wyniku zaćmienia wodoru i wodoru

Bibliografia

1. Wykres ciśnienia i objętości. Odzyskany z wikipedia.org
2. Schemat TS. Odzyskany z wikipedia.org
3. Diagram Sankeya. Odzyskany z wikipedia.org
4. Diagramy energii potencjalnej. (2009). Odzyskany z quimicaorganica.net