Što je energetski dijagram? (s primjerima)



energetski dijagram to je energetski graf koji ilustrira proces koji se odvija tijekom reakcije. Energetski dijagrami se također mogu definirati kao vizualizacija elektroničke konfiguracije u orbitali; svaka reprezentacija je elektron orbite sa strelicom.

Na primjer, u energetskom dijagramu strelice koje usmjeravaju u superiornom smjeru predstavljaju elektron s pozitivnim skretanjem. S druge strane, strelice okrenute prema dolje, odgovorne su za predstavljanje elektrona s negativnim spinom.

Postoje dvije vrste energetskih dijagrama. Dijagrami termodinamičke ili organske kemije, koji pokazuju količinu energije koja se generira ili troši tijekom reakcije; počevši od elemenata reaktivni su, prolazeći kroz stanje tranzicije, do proizvoda.

I dijagrami anorganske kemije, koji služe za demonstraciju molekularnih orbitala prema razini energije koju atomi imaju.

Vrste energetskih dijagrama

Termodinamički dijagrami

Termodinamički dijagrami su dijagrami koji se koriste za predstavljanje termodinamičkih stanja materijala (tipično tekućine) i posljedica rukovanja ovim materijalom.

Na primjer, dijagram entropijske temperature može se upotrijebiti za prikaz ponašanja tekućine dok se mijenja kroz kompresor.

Sankeyjev dijagram

Sankey-ovi dijagrami su energetski dijagrami u kojima se debljina strelica prikazuje proporcionalno količini protoka. Primjer se može ilustrirati na sljedeći način:

Ovaj dijagram predstavlja cijeli tok primarne energije tvornice. Debljina traka je izravno proporcionalna energiji proizvodnje, uporabe i gubitaka.

Primarni izvori energije su plin, struja i ugljen / nafta i predstavljaju ulaznu energiju na lijevu stranu dijagrama.

Također možete pregledati troškove energije, materijalni tijek na regionalnoj ili nacionalnoj razini, te pregled troškova stavke ili usluga..

Ovi dijagrami stavljaju vizualni naglasak na velike energetske transfere ili tokove unutar sustava.

I oni su vrlo korisni kada se radi o lociranju dominantnih doprinosa u općem toku. Često ovi dijagrami prikazuju očuvane količine u granicama definiranog sustava.

Dijagram P-V

Koristi se za opisivanje promjena koje odgovaraju mjerenju volumena i tlaka u sustavu. Najčešće se koriste u termodinamici, kardiovaskularnoj fiziologiji i fiziologiji dišnog sustava.

P-V dijagrami izvorno su se nazivali indikatorski dijagrami. Razvijeni su u osamnaestom stoljeću kao alati za razumijevanje učinkovitosti parnih strojeva.

P-V dijagram pokazuje promjenu tlaka P u odnosu na volumen V nekog procesa ili procesa.

U termodinamici ti procesi tvore ciklus, tako da kada je ciklus završen, nema promjene stanja sustava; kao na primjer u uređaju koji se vraća na svoj tlak i početni volumen.

Slika prikazuje karakteristike tipičnog P-V dijagrama. Može se promatrati niz nabrojanih stanja (od 1 do 4).

Put između svake države sastoji se od nekog procesa (A do D) koji mijenja pritisak ili volumen sustava (ili oboje).

Dijagram T-S

Koristi se u termodinamici za vizualizaciju promjena temperature i specifične entropije tijekom termodinamičkog procesa ili ciklusa.

Vrlo je koristan i vrlo uobičajen alat u tom području, posebno zato što pomaže vizualizirati prijenos topline tijekom procesa.

Za reverzibilne ili idealne procese, područje ispod T-S krivulje procesa je toplina koja se prenosi u sustav tijekom tog procesa.

Isentropski proces je nacrtan kao vertikalna linija u T-S dijagramu, dok je izotermni proces prikazan kao horizontalna linija.

Ovaj primjer pokazuje termodinamički ciklus koji se odvija pri temperaturi vrućeg spremnika Tc i hladnoj temperaturi spremnika Tc. U reverzibilnom procesu, crveno područje Qc je količina energije koja se razmjenjuje između sustava i hladnog spremnika.

Prazno područje W je količina energije koju je sustav zamijenio i što ga okružuje. Količina topline koja se mijenja između vrućeg spremnika zbroj je dva.

Ako se ciklus pomakne udesno, to znači da je to toplinski motor koji oslobađa rad. Ako se ciklus kreće u suprotnom smjeru, to je toplinska crpka koja prima rad i pomiče toplinu Qh iz hladnog spremnika u vrući spremnik.

Dijagrami anorganske kemije

Oni služe za predstavljanje ili ocrtavanje molekularnih orbitala povezanih s atomima i njihovom razinom energije.

Dijagram potencijalne energije

Različite konformacije etana neće imati istu energiju jer imaju različit elektronski odboj između vodika.

Kako se molekula rotira, počevši od naizmjenične konformacije, udaljenost između atoma vodika pojedinih metilnih skupina počinje opadati. Potencijalna energija tog sustava će se povećavati dok ne dosegne zatamnjenu konformaciju

Različiti tipovi energije mogu se grafički prikazati među različitim konformacijama. U dijagramu etana opažamo kako su pomračene konformacije maksimumi energije; S druge strane, zamjenici bi bili minimalni.

U ovom dijagramu potencijalne energije etana polazimo od pomračene konformacije. Zatim se okreću od 60 ° do 60 ° dok ne prođu 360 °.

Različite konformacije mogu se klasificirati prema energiji. Na primjer, alternativni 1,3 i pet imaju istu energiju (0). S druge strane, konformacije 2,4 i 6 će imati više energije kao rezultat pomračenja vodika i plina

reference

  1. Dijagram volumena tlaka. Preuzeto s wikipedia.org
  2. T-S dijagram. Preuzeto s wikipedia.org
  3. Sankeyjev dijagram. Preuzeto s wikipedia.org
  4. Dijagrami potencijalne energije (2009). Oporavio se od quimicaorganica.net