Kas yra energijos diagrama? (su pavyzdžiais)

A energijos diagrama tai yra energijos grafikas, iliustruojantis procesą, kuris vyksta per visą reakciją. Energijos diagramos taip pat gali būti apibrėžtos kaip elektroninės konfigūracijos vizualizavimas orbitose; kiekvienas atvaizdas yra orbitos elektronas su rodykle.

Pavyzdžiui, energetinėje diagramoje rodyklės, esančios viršutinėje kryptyje, yra elektronas su teigiamu posūkiu. Savo ruožtu rodyklės, nukreiptos į apačią, yra atsakingos už elektrono atstovavimą neigiamam sukimui.

Yra dviejų tipų energijos diagramos. Termodinaminės arba organinės chemijos diagramos, kuriose parodomas visos reakcijos metu susidariusios ar praleistos energijos kiekis; pradedant nuo elementų yra reaktyvūs, pereinantys prie produktų pereinamojo laikotarpio.

Ir neorganinės chemijos schemos, kuriomis siekiama parodyti molekulines orbitales pagal energijos lygį, kurį atomai turi.

Energijos diagramų tipai

Termodinaminės diagramos

Termodinaminės diagramos yra schemos, naudojamos vaizduoti termodinamines medžiagos medžiagas (paprastai skysčius) ir šios medžiagos tvarkymo pasekmes..

Pavyzdžiui, entropinės temperatūros diagrama gali būti naudojama siekiant parodyti skysčio elgesį, kai jis keičiasi per kompresorių.

Sankey diagrama

Sankey diagramos yra energijos schemos, kuriose rodyklės storis parodomas proporcingai srauto kiekiui. Pavyzdį galima iliustruoti taip:

Ši diagrama atspindi visą pirminės energijos srautą gamykloje. Juostų storis yra tiesiogiai proporcingas gamybos, naudojimo ir nuostolių energijai.

Pagrindiniai energijos šaltiniai yra dujos, elektros energija ir anglis / nafta ir atspindi energijos sąnaudas kairėje diagramos pusėje.

Taip pat galite peržiūrėti energijos sąnaudas, medžiagų srautą regioniniu ar nacionaliniu lygiu ir elemento ar paslaugos sąnaudų suskirstymą..

Šiose schemose vizualiai pabrėžiama didelių energijos perdavimo ar srautų sistema.

Ir jie yra labai naudingi, kai kalbama apie dominuojančių įmokų nustatymą bendrojo srauto metu. Dažnai šios diagramos rodo konservuotus kiekius apibrėžtos sistemos ribose.

P-V diagrama

Jis naudojamas aprašyti pokyčius, atitinkančius tūrio ir slėgio matavimus sistemoje. Jie dažniausiai naudojami termodinamikoje, širdies ir kraujagyslių fiziologijoje ir kvėpavimo fiziologijoje.

P-V diagramos iš pradžių buvo vadinamos rodiklių diagramomis. Jie buvo sukurti XVIII a. Kaip įrankiai, skirti suprasti garo variklių efektyvumą.

P-V diagramoje parodomas slėgio P pokytis atsižvelgiant į kai kurių procesų arba procesų V tūrį.

Termodinamikoje šie procesai sudaro ciklą, todėl, kai ciklas baigiamas, sistemos būklė nekeičiama; pvz., aparate, kuris grįžta į savo slėgį ir pradinį tūrį.

Paveiksle pavaizduotos tipinės P-V diagramos charakteristikos. Galima pastebėti išvardytų būsenų seriją (nuo 1 iki 4).

Kelias tarp kiekvienos būsenos sudaro tam tikras procesas (A – D), kuris pakeičia sistemos (arba abiejų) slėgį arba tūrį.

T-S diagrama

Jis naudojamas termodinamikoje, siekiant matuoti temperatūros ir specifinės entropijos pokyčius termodinaminio proceso ar ciklo metu.

Tai labai naudinga ir labai paplitusi priemonė šioje srityje, ypač todėl, kad ji padeda vizualizuoti šilumos perdavimą proceso metu.

Atliekant grįžtamąjį arba idealų procesą, pagal procesą T-S kreivė yra šiluma, perkelta į sistemą per tą procesą.

Izentropinis procesas parodomas kaip vertikali linija T-S diagramoje, o izoterminis procesas yra pavaizduotas kaip horizontali linija.

Šis pavyzdys parodo termodinaminį ciklą, kuris vyksta karšto rezervuaro temperatūroje Tc, ir šalto rezervuaro temperatūra Tc. Grįžtamajame procese raudona zona Qc yra energijos, kuria keičiamasi tarp sistemos ir šaltojo rezervuaro, kiekis.

Tuščiasis plotas W yra energijos kiekis, kuriuo keičiamasi tarp sistemos ir to, kas jį supa. Šilumos kiekis Qh, kuriuo keičiamasi tarp karšto indėlio, yra šių dviejų sumų suma.

Jei ciklas pereina į dešinę, tai reiškia, kad jis yra šiluminis variklis, išleidžiantis darbą. Jei ciklas juda priešinga kryptimi, tai šilumos siurblys, kuris gauna darbą ir šilumą Qh perkelia iš šalto rezervuaro į karšto rezervuarą.

Neorganinės chemijos diagramos

Jie atstovauja arba apibūdina molekulines orbitales, susijusias su atomais ir jų energijos lygiu.

Etano potencialus energijos diagrama

Įvairios etano konformacijos neturės tos pačios energijos, nes jos turi skirtingą elektroninį atotrūkį tarp vandenilio.

Kai molekulė sukasi, pradedant nuo kintančios konformacijos, atstumas tarp vandenilio atomų tam tikrose metilo grupėse pradeda mažėti. Šios sistemos potencinė energija padidės, kol ji pasieks užblokuotą konformaciją

Skirtingos energijos rūšys gali būti pavaizduotos grafiškai tarp įvairių konformacijų. Etano schemoje pastebima, kaip užtemtos konformacijos yra energijos didžiausi dydžiai; Kita vertus, pakaitiniai nariai būtų minimalūs.

Šioje etano potencialo energijos diagramoje pradedame nuo užtemtos konformacijos. Tada jie sukasi nuo 60 ° iki 60 °, kol jie eina per 360 °.

Skirtingos konformacijos gali būti klasifikuojamos pagal energiją. Pavyzdžiui, 1,3 ir 5 pakaitiniai turi tą pačią energiją (0). Kita vertus, 2,4 ir 6 konformacijos turės daugiau energijos dėl vandenilio dujų šalinimo

Nuorodos

1. Slėgio apimties diagrama. Gauta iš wikipedia.org
2. T-S diagrama. Gauta iš wikipedia.org
3. Sankey diagrama. Gauta iš wikipedia.org
4. Galimos energijos diagramos (2009). Susigrąžinta iš quimicaorganica.net