Zdieľam:
Čo je energetický diagram? (s príkladmi)
energetický diagram je to energetický graf, ktorý ilustruje proces, ku ktorému dochádza v priebehu reakcie. Energetické diagramy môžu byť tiež definované ako vizualizácia elektronickej konfigurácie v orbitaloch; každé znázornenie je elektrón orbitálu so šípkou.
Napríklad v energetickom diagrame šípky, ktoré smerujú v nadradenom smere, predstavujú elektrón s pozitívnym obratom. Šípky smerujúce nadol sú zodpovedné za reprezentáciu elektrónu s negatívnym spinom.
Existujú dva typy energetických diagramov. Termodynamické alebo organické chemické diagramy, ktoré ukazujú množstvo energie vytvorenej alebo strávenej počas reakcie; od prvkov sú reaktívne, prechádzajú stavom prechodu na produkty.
A diagramy anorganickej chémie, ktoré slúžia na demonštráciu molekulárnych orbitálov podľa úrovne energie, ktorú atómy majú.
Typy energetických diagramov
Termodynamické diagramy
Termodynamické diagramy sú diagramy používané na znázornenie termodynamických stavov materiálu (typicky kvapalín) a následkov manipulácie s týmto materiálom..
Napríklad môže byť použitý entropický teplotný diagram na demonštrovanie správania tekutiny, keď sa mení cez kompresor.
Schéma Sankey
Diagramy Sankey sú energetické diagramy, v ktorých je hrúbka šípok zobrazená proporcionálne k množstvu prietoku. Príklad možno ilustrovať nasledovne:
Tento diagram predstavuje celý tok primárnej energie v továrni. Hrúbka pásov je priamo úmerná energii výroby, použitia a strát.
Primárnymi zdrojmi energie sú plyn, elektrina a uhlie / olej a predstavujú vstup energie na ľavej strane diagramu.
Môžete tiež zobraziť náklady na energiu, tok materiálu na regionálnej alebo národnej úrovni a rozpis nákladov na položku alebo služby..
Tieto diagramy kladú vizuálny dôraz na veľké prenosy energie alebo toky v rámci systému.
A sú veľmi užitočné, pokiaľ ide o lokalizáciu dominantných príspevkov vo všeobecnom toku. Tieto diagramy často zobrazujú konzervované množstvá v rámci limitov definovaného systému.
Schéma P-V
Používa sa na opis zmien zodpovedajúcich meraniam objemu a tlaku v systéme. Bežne sa používajú v termodynamike, kardiovaskulárnej fyziológii a respiračnej fyziológii.
P-V diagramy boli pôvodne nazývané indikátorové diagramy. Boli vyvinuté v 18. storočí ako nástroje na pochopenie účinnosti parných strojov.
P-V diagram ukazuje zmenu tlaku P vzhľadom na objem V niektorého procesu alebo procesov.
V termodynamike tieto procesy tvoria cyklus, takže keď je cyklus dokončený, nenastane žiadna zmena v stave systému; ako napríklad v prístroji, ktorý sa vracia do svojho tlaku a počiatočného objemu.
Obrázok znázorňuje charakteristiky typického P-V diagramu. Možno pozorovať sériu vymenovaných stavov (od 1 do 4).
Cesta medzi jednotlivými stavmi pozostáva z nejakého procesu (A až D), ktorý mení tlak alebo objem systému (alebo oboch)..
Schéma T-S
Používa sa v termodynamike na vizualizáciu zmien teploty a špecifickej entropie počas termodynamického procesu alebo cyklu.
Je to veľmi užitočný a veľmi bežný nástroj v tejto oblasti, najmä preto, že pomáha vizualizovať prenos tepla počas procesu.
Pri reverzibilných alebo ideálnych procesoch je oblasť pod krivkou T-S procesu teplo prenášané do systému počas tohto procesu.
Izentropný proces je vynesený ako zvislá čiara v diagrame T-S, zatiaľ čo izotermický proces je vynesený ako horizontálna čiara.
Tento príklad ukazuje termodynamický cyklus, ktorý sa uskutočňuje pri teplote Tc horúceho zásobníka a teplote Tc studenej nádrže. V reverzibilnom procese je červená plocha Qc množstvo energie vymenenej medzi systémom a studeným zásobníkom.
Prázdna oblasť W je množstvo energie, ktorá sa vymenila medzi systémom a tým, čo ho obklopuje. Množstvo tepla Qh vymenené medzi horúcim vkladom je súčtom dvoch.
Ak sa cyklus pohybuje doprava, znamená to, že ide o tepelný motor, ktorý uvoľňuje prácu. Ak sa cyklus pohybuje opačným smerom, je to tepelné čerpadlo, ktoré prijíma prácu a pohybuje teplom Qh zo studeného zásobníka do horúceho zásobníka.
Diagramy anorganickej chémie
Slúžia na znázornenie alebo načrtnutie molekulárnych orbitálov súvisiacich s atómami a ich úrovňou energie.
Schéma potenciálovej energie
Rôzne konformácie etánu nebudú mať rovnakú energiu, pretože majú rozdielne elektronické odpudzovanie medzi vodíkmi.
Keď sa molekula otáča, pričom sa vychádza zo striedavej konformácie, začína sa znižovať vzdialenosť medzi atómami vodíka jednotlivých metylových skupín. Potenciálna energia tohto systému sa zvýši, až kým nedosiahne zatienenú konformáciu
Rôzne druhy energie môžu byť graficky znázornené medzi rôznymi konformáciami. V diagrame etánu sa pozoruje, ako sú zatienené konformácie maximálnymi hodnotami energie; Na druhej strane, náhradníci by boli minimálne.
V tomto energetickom diagrame etánového potenciálu začíname z zatienenej konformácie. Potom sa otáčajú od 60 ° do 60 °, až kým neprechádzajú 360 °.
Rôzne konformácie možno klasifikovať podľa energie. Napríklad striedavé 1,3 a päť majú rovnakú energiu (0). Na druhej strane, konformácie 2,4 a 6 budú mať viac energie v dôsledku zatienenia vodíkovým plynom
referencie
- Diagram objemového tlaku. Zdroj: wikipedia.org
- T-S diagram. Zdroj: wikipedia.org
- Schéma Sankey. Zdroj: wikipedia.org
- Schémy potenciálnej energie (2009). Obnovené z quimicaorganica.net