Kas yra energijos diagrama? (su pavyzdžiais)
Energijos diagrama 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 schemos, kuriose parodomas visos reakcijos metu susidariusios ar praleistos energijos kiekis; pradedant nuo elementų, jie yra reaktyvūs, pereina per pereinamąjį laikotarpį į produktus.
Ir neorganinės chemijos schemos, kurios parodo molekulines orbitales pagal atomų energiją.
Energijos diagramų tipai
Termodinaminės diagramos
Termodinaminės diagramos yra schemos, naudojamos vaizduoti termodinamines 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 diagramos, 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 prekių ar paslaugų savikainą.
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.
PV schema
Jis naudojamas aprašyti pokyčius, atitinkančius tūrio ir slėgio matavimus sistemoje. Jie dažniausiai naudojami termodinamikoje, širdies ir kraujagyslių fiziologijoje ir kvėpavimo fiziologijoje.
Iš pradžių PV schemos buvo vadinamos rodiklių diagramomis. Jie buvo sukurti XVIII a. Kaip įrankiai, skirti suprasti garo variklių efektyvumą.
PV diagramoje parodomas slėgio P pokytis atsižvelgiant į kai kurių procesų ar procesų V tūrį.
Termodinamikoje šie procesai sudaro ciklą, taigi, kai ciklas baigiamas, sistemos būklė nekeičiama; kaip, pavyzdžiui, aparate, kuris grįžta į pradinį slėgį ir tūrį.
Paveiksle pavaizduotos tipinės PV diagramos charakteristikos. Galima stebėti 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.
TS 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.
Grįžtamieji ar idealūs procesai, pagal proceso TS kreivę, yra per tą procesą sistemai perduota šiluma.
Izentropinis procesas parodomas kaip vertikali linija TS 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 ją supa. Šilumos bako Qh kiekis, keičiantis karšto bako, yra dviejų sumų suma.
Jei ciklas pereina į dešinę, tai reiškia, kad jis yra šiluminis variklis, išleidžiantis darbą. Jei ciklas juda priešinga kryptimi, tai yra šilumos siurblys, kuris gauna darbą ir šilumą Qh perkelia iš šalto rezervuaro į karštą rezervuarą.
Neorganinės chemijos diagramos
Jie padeda atvaizduoti ar apibūdinti molekulių orbitales, susijusias su atomais ir jų energijos lygiu.
Etano potencialios 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 tikruose 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 stebima, kaip užtemtos konformacijos yra energijos didžiausi dydžiai; Kita vertus, pakaitiniai nariai būtų minimalūs.
Šioje etano potencialioje 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
