KAJ JE ENERGETSKI DIAGRAM? (S PRIMERI) - ZNANOST - 2025

Energetski diagram je energetski diagram, ki ponazarja postopek, ki se zgodi v celotnem reakciji. Energetske diagrame lahko definiramo tudi kot vizualizacijo elektronske konfiguracije v orbitalah; vsak prikaz je elektron iz orbite s puščico.

Na primer, v energetskem diagramu puščice, usmerjene navzgor, predstavljajo elektron s pozitivnim spin. Puščice, usmerjene navzdol, so odgovorne za predstavljanje elektrona z negativnim spin.

Obstajata dve vrsti diagramov energije. Diagrami termodinamike ali organske kemije, ki prikazujejo količino energije, ustvarjene ali porabljene skozi reakcijo; od elementov, ki so reaktivni, skozi prehodno stanje, do izdelkov.

In diagrami anorganske kemije, ki služijo za prikaz molekulskih orbital glede na energijsko raven atomov.

Vrste diagramov energije

Termodinamični diagrami

Termodinamični diagrami so diagrami, ki se uporabljajo za prikaz termodinamičnih stanj snovi (običajno tekočin) in posledic ravnanja s tem materialom.

Na primer, entropski temperaturni diagram lahko uporabimo za prikaz vedenja tekočine, ko se ta spreminja skozi kompresor.

Sankeyjev diagram

Sankey-diagrami so energetski diagrami, v katerih je debelina puščic sorazmerna s količino pretoka. Primer je ponazorjen na naslednji način:

Ta diagram predstavlja celoten primarni pretok energije v tovarni. Debelina pasov je neposredno sorazmerna z energijo proizvodnje, uporabe in izgubami.

Primarni viri energije so plin, elektrika in premog / nafta in predstavljajo vnos energije na levi strani diagrama.

Ogledate si lahko tudi stroške energije, materialni tok na regionalni ali državni ravni in razčlenitev stroškov izdelka ali storitev.

Ti diagrami dajejo vizualni poudarek velikim prenosom energije ali pretokom znotraj sistema.

In so zelo koristni pri iskanju prevladujočih prispevkov v splošnem toku. Ti diagrami pogosto prikazujejo ohranjene količine v mejah določenega sistema.

PV diagram

Uporablja se za opis sprememb, ki ustrezajo meritvam prostornine in tlaka v sistemu. Običajno se uporabljajo v termodinamiki, kardiovaskularni fiziologiji in respiratorni fiziologiji.

PV-diagrami so bili prvotno imenovani indikatorski diagrami. Razvili so jih v 18. stoletju kot orodje za razumevanje učinkovitosti parnih strojev.

PV-diagram prikazuje spremembo tlaka P glede na prostornino V nekega procesa ali procesa.

V termodinamiki ti procesi tvorijo cikel, tako da po zaključku cikla ne pride do spremembe stanja sistema; kot na primer v napravi, ki se vrne na svoj začetni tlak in prostornino.

Slika prikazuje značilnosti tipičnega PV diagrama. Opazimo lahko vrsto oštevilčenih stanj (1 do 4).

Pot med posameznimi stanji je sestavljena iz nekega procesa (A do D), ki spreminja tlak ali volumen sistema (ALI oboje).

Diagram TS

V termodinamiki se uporablja za vizualizacijo sprememb temperature in specifične entropije med termodinamičnim postopkom ali ciklom.

Je zelo uporabno in zelo pogosto orodje na tem območju, še posebej, ker pomaga pri vizualizaciji prenosa toplote med postopkom.

Pri reverzibilnih ali idealnih procesih je območje pod krivuljo TS toplota, ki se med tem postopkom prenese v sistem.

Izentropni postopek je zgrajen kot navpična črta na TS diagramu, izotermalni postopek pa kot horizontalna črta.

Ta primer prikazuje termodinamični cikel, ki poteka pri vroči temperaturi rezervoarja Tc in hladni temperaturi rezervoarja Tc. V reverzibilnem postopku je rdeče območje Qc količina energije, izmenjane med sistemom in hladnim rezervoarjem.

Prazno območje W je količina energije, izmenjane med sistemom in okolico. Količina toplote Qh, izmenjane med vročim rezervoarjem, je vsota dveh.

Če se cikel premakne v desno, to pomeni, da gre za toplotni motor, ki sprošča delo. Če se cikel premika v nasprotni smeri, gre za toplotno črpalko, ki sprejme delo in premakne toploto Qh iz hladilnega v vročo.

Diagrami anorganske kemije

Služijo za predstavljanje ali shematizacijo molekulskih orbital, povezanih z atomi in njihovo energijsko stopnjo.

Diagram potencialne energije etana

Različne skladnosti etana ne bodo imele enake energije, saj imajo različno elektronsko odbojnost med vodiki.

Ko se molekula vrti, začenši iz že izmenične konformacije, se razdalja med vodikovimi atomi posameznih metilnih skupin začne zmanjševati. Potencialna energija tega sistema se bo povečevala, dokler ne doseže zatemnjene konformacije

Grafično lahko predstavimo različne vrste energije med različnimi skladnostmi. V etanskem diagramu je razvidno, kako so skrajne skladnosti največja energija; po drugi strani bi bili nadomestni minimalni.

V tem diagramu potencialne energije etan izhaja iz pomračene konformacije. Nato se obračajo od 60 ° do 60 °, dokler ni pokrito 360 °.

Različne skladnosti se lahko razvrstijo glede na energijo. Na primer, nadomestniki 1,3 in pet imajo isto energijo (0). Po drugi strani bodo skladnosti 2,4 in 6 imele zaradi energije mrk vodik-vodik več energije

Reference

1. Diagram volumne tlaka Pridobljeno iz wikipedia.org
2. Diagram TS. Pridobljeno iz wikipedia.org
3. Sankeyjev diagram. Pridobljeno iz wikipedia.org
4. Diagrami potencialne energije. (2009). Pridobljeno iz spletnega mesta quimicaorganica.net