Hva er et energidiagram? (med eksempler)

1473
Simon Doyle
Hva er et energidiagram? (med eksempler)

EN energidiagram er en energigraf som illustrerer prosessen som skjer gjennom en reaksjon. Energidiagrammer kan også defineres som visualisering av en elektronkonfigurasjon i orbitaler; hver representasjon er et elektron fra en bane med en pil.

For eksempel representerer pilene som peker oppover i et energidiagram et elektron med en positiv spinn. I sin tur er pilene som peker ned ansvarlige for å representere et elektron med negativ spinn.

Det er to typer energidiagrammer. Diagrammene over termodynamikk eller organisk kjemi, som viser mengden energi generert eller brukt gjennom en reaksjon; starter fra elementene er reaktive, går gjennom en overgangstilstand, til produktene.

Og uorganiske kjemediagrammer, som tjener til å demonstrere molekylære orbitaler i henhold til atomenes energinivå.

Typer energidiagrammer

Termodynamiske diagrammer

Termodynamiske diagrammer er diagrammer som brukes til å representere de termodynamiske tilstandene til en materie (vanligvis væsker) og konsekvensene av håndtering av dette materialet.

For eksempel kan et entropisk temperaturdiagram brukes til å demonstrere oppførselen til en væske når den endres gjennom en kompressor..

Sankey-diagram

Sankey-diagrammer er energidiagrammer der tykkelsen på pilene vises proporsjonalt med mengden strømning. Et eksempel kan illustreres som følger:

Dette diagrammet representerer hele den primære energistrømmen i en fabrikk. Beltenes tykkelse er direkte proporsjonal med energien ved produksjon, bruk og tap.

De primære energikildene er gass, elektrisitet og kull / olje og representerer energiinngangen på venstre side av diagrammet..

Du kan også se energikostnader, materialflyt på regionalt eller nasjonalt nivå, og fordelingen av kostnadene for en vare eller tjenester..

Disse diagrammene legger visuell vekt på store energioverføringer eller strømmer i et system..

Og de er veldig nyttige for å finne dominerende bidrag i en generell flyt. Disse diagrammene viser ofte konserverte mengder innenfor grensene for et definert system..

P-V-diagram

Den brukes til å beskrive endringer som tilsvarer volum- og trykkmålingene i systemet. De brukes ofte innen termodynamikk, kardiovaskulær fysiologi og respiratorisk fysiologi..

PV-diagrammer ble opprinnelig kalt indikatordiagrammer. De ble utviklet på 1700-tallet som verktøy for å forstå effektiviteten til dampmaskiner..

Et PV-diagram viser endringen i trykk P med hensyn til volumet av V for noen prosesser eller prosesser.

I termodynamikk danner disse prosessene en syklus, slik at når syklusen er fullført, er det ingen endring i tilstanden til systemet; som for eksempel i et apparat som går tilbake til sitt opprinnelige trykk og volum.

Figuren viser karakteristikkene til et typisk PV-diagram. En serie med nummererte stater (fra 1 til 4) kan observeres.

Banen mellom hver tilstand består av en eller annen prosess (A til D) som endrer systemets trykk eller volum (ELLER begge).

T-S diagram

Den brukes i termodynamikk for å visualisere endringer i temperatur og spesifikk entropi under en termodynamisk prosess eller syklus..

Det er veldig nyttig og et veldig vanlig verktøy i området, spesielt fordi det hjelper å visualisere varmeoverføring under en prosess..

For reversible eller ideelle prosesser er området under T-S-kurven til en prosess varmen som overføres til systemet under den prosessen..

En isentropisk prosess er tegnet som en vertikal linje på et T-S-diagram, mens en isotermisk prosess er tegnet som en horisontal linje..

Dette eksemplet viser en termodynamisk syklus som finner sted ved en varm tank temperatur Tc og en kald tank temperatur Tc. I en reversibel prosess er det røde området Qc mengden energi som utveksles mellom systemet og det kalde reservoaret.

Det tomme området W er mengden energiarbeid som utveksles mellom systemet og dets omgivelser. Mengden varme Qh utvekslet mellom den varme tanken er summen av de to.

Hvis syklusen beveger seg mot høyre, betyr det at det er en varmemotor som frigjør arbeid. Hvis syklusen beveger seg i motsatt retning, er det en varmepumpe som mottar arbeid og flytter varmen Qh fra kaldtanken til den varme tanken.

Uorganiske kjemediagrammer

De tjener til å representere eller skjematisere molekylære orbitaler relatert til atomer og deres energinivå.

Potensiell energidiagram over etan

De forskjellige konformasjonene av etan vil ikke ha den samme energien siden de har en annen elektronisk frastøting mellom hydrogener.

Når molekylet roteres, med utgangspunkt i en allerede forskjøvet konformasjon, begynner avstanden mellom hydrogenatomene til de spesielle metylgruppene å krympe. Den potensielle energien til dette systemet vil øke til det når en formørket konformasjon.

De forskjellige energitypene mellom de forskjellige konformasjonene kan vises grafisk. I etandiagrammet observeres hvordan de formørkede konformasjonene er maksimal energi; på den annen side ville alternativene være minimum.

I dette potensielle energidiagrammet starter etan fra en formørket konformasjon. Deretter svinger de fra 60 ° til 60 ° til 360 ° er dekket.

De forskjellige konformasjonene kan klassifiseres etter energi. For eksempel har alternativ 1,3 og 5 samme energi (0). På den annen side vil konformasjoner 2,4 og 6 ha mer energi som en konsekvens av hydrogen-hydrogenformørkelsen

Referanser

  1. Trykkvolumdiagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
  2. T-S diagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
  3. Sankey-diagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
  4. Potensielle energidiagrammer. (2009). Gjenopprettet fra quimicaorganica.net

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.