Mi az energia diagram? (példákkal)



egy energia diagram ez egy energia grafikon, amely bemutatja a reakció során fellépő folyamatot. Az energia diagramok is definiálhatók egy elektronikus konfiguráció megjelenítésében orbitákban; minden ábrázolás egy orbitális elektron egy nyíllal.

Például egy energetikai diagramban a jobb irányba mutató nyilak pozitív fordulatú elektronot képviselnek. Ezzel a lefelé mutató nyilak felelősek az elektron negatív centrifugálásával.

Kétféle energia diagram létezik. A termodinamikai vagy szerves kémiai diagramok, amelyek a reakció során keletkezett vagy eltöltött energia mennyiségét mutatják; az elemektől kezdve reaktívak, átmeneti állapotba kerülnek a termékekhez.

És a szervetlen kémia diagramjai, amelyek a molekuláris pályák bemutatására szolgálnak az atomok energiaszintje szerint.

Az energia diagramok típusai

Termodinamikai diagramok

A termodinamikai diagramok egy anyag (jellemzően folyadékok) termodinamikai állapotának és az anyag kezelésének következményeit ábrázoló diagramok..

Például egy entrópiai hőmérséklet diagram használható a folyadék viselkedésének bemutatására, amikor a kompresszoron keresztül változik.

Sankey diagram

A Sankey diagramok olyan energia diagramok, amelyekben a nyilak vastagsága arányos az áramlási mennyiséggel. Példa erre a következő:

Ez a diagram egy gyár elsődleges energiaáramát mutatja. A sávok vastagsága közvetlenül arányos a termelés, a felhasználás és a veszteség energiájával.

Az elsődleges energiaforrások a gáz, a villamos energia és a szén / olaj, és a diagram bal oldalán lévő energia bevitel.

Megtekintheti az energiaköltségeket, az anyagáramlást regionális vagy nemzeti szinten, valamint egy termék vagy szolgáltatás költségének bontását..

Ezek a diagramok vizuálisan hangsúlyozzák a rendszeren belüli nagy energiaátvitelt vagy áramlást.

És ezek nagyon hasznosak, amikor az általános áramlásban domináns hozzájárulásokat találunk. Ezek a diagramok gyakran konzervált mennyiségeket mutatnak egy meghatározott rendszer határain belül.

P-V

A rendszer a rendszer térfogatának és nyomásmérésének megfelelő változások leírására szolgál. Gyakran alkalmazzák a termodinamikában, a kardiovaszkuláris fiziológiában és a légzési fiziológiában.

A P-V diagramokat eredetileg indikátor diagramoknak nevezték. A XVIII. Században fejlesztették ki őket a gőzgépek hatékonyságának megértéséhez.

A P-V diagram a P nyomás változását mutatja egy bizonyos folyamat vagy folyamat V térfogatának függvényében.

A termodinamikában ezek a folyamatok egy ciklust alkotnak, így a ciklus befejezésekor a rendszer állapota nem változik; például egy olyan berendezésben, amely visszatér a nyomáshoz és a kezdeti térfogathoz.

Az ábra egy tipikus P-V diagram jellemzőit mutatja. Egy sor felsorolt ​​állapotot (1-4) figyelhetünk meg.

Az egyes állapotok közötti útvonal bizonyos (A-D) folyamatokból áll, amelyek megváltoztatják a rendszer (vagy mindkettő) nyomását vagy térfogatát.

T-S diagram

Termodinamikában alkalmazzák a hőmérséklet és a specifikus entrópia változásainak vizualizálására termodinamikai folyamat vagy ciklus során.

Ez nagyon hasznos és nagyon gyakori eszköz a térségben, különösen azért, mert segít a hőátadás megjelenítésében egy folyamat során.

A reverzibilis vagy ideális folyamatok esetében a folyamat T-S görbéje alatt lévő terület a folyamat során átadott hő..

Az isentropikus folyamatot egy függőleges vonalként ábrázoljuk egy T-S diagramban, míg egy izotermikus folyamatot vízszintes vonalként ábrázolunk.

Ez a példa olyan termodinamikai ciklust mutat, amely forró tartály hőmérsékleten, Tc-ben és hideg tartály hőmérsékleten történik. Reverzibilis folyamatban a piros Qc terület a rendszer és a hidegtartály között kicserélt energiamennyiség.

A W üres terület a rendszer és az azt körülvevő energiacsere mennyisége. A forró betét közötti Qh hőmennyiség a kettő összege.

Ha a ciklus jobbra mozog, azt jelenti, hogy ez egy hőmotor, amely kiadja a munkát. Ha a ciklus ellenkező irányba mozdul, akkor egy hőszivattyú működik, és a Qh hőt a hideg tartályból a forró tartályba mozgatja.

Szervetlen kémiai diagramok

Ezek az atomokhoz és azok energiaszintjéhez kapcsolódó molekuláris orbiták ábrázolására szolgálnak.

Etán potenciális energia diagramja

Az etán különböző konformációi nem ugyanazzal az energiával rendelkeznek, mivel a hidrogének között különböző elektronikus visszahúzódások vannak.

Amikor a molekulát egy váltakozó konformációtól kezdve elforgatjuk, az egyes metilcsoportok hidrogénatomjainak távolsága csökken. A rendszer potenciális energiája addig nő, amíg el nem éri az elfojtott konformációt

A különböző típusú energia grafikusan ábrázolható a különböző konformációk között. Az etán diagramjában megfigyelhető, hogy az elfojtott konformációk az energia maximális értékei; Másrészt, a póttagok a minimálisak.

Ebben az etán potenciális energia diagramban elkezdünk egy elfojtott konformációtól. Ezután 60 ° -ról 60 ° -ra fordulnak, amíg át nem haladnak 360 ° -on.

A különböző konformációk energia szerint osztályozhatók. Például az 1,3-as és ötödik helyettesítő azonos energiával rendelkezik (0). Másrészről a 2,4-es és 6-os konformációk több energiával rendelkeznek a hidrogéngáz-kibocsátás következtében

referenciák

  1. Nyomásmennyiség diagram. A wikipedia.org-ból származik
  2. T-S diagram. A wikipedia.org-ból származik
  3. Sankey diagram. A wikipedia.org-ból származik
  4. Lehetséges energia diagramok (2009). A quimicaorganica.net-ből visszanyert