Deliti:
Kaj je energetski diagram? (s primeri)
A energetski diagram gre za energetski graf, ki ponazarja proces, ki se pojavi skozi reakcijo. Energetske diagrame lahko definiramo tudi kot vizualizacijo elektronske konfiguracije v orbitalih; vsaka reprezentacija je elektron orbite s puščico.
Na primer, v energetskem diagramu puščice, ki kažejo v superiorni smeri, predstavljajo elektron s pozitivnim obratom. V nasprotnem primeru so puščice, obrnjene navzdol, odgovorne za predstavitev elektrona z negativnim spinom.
Obstajata dve vrsti energetskih diagramov. Termodinamični ali organski kemijski diagrami, ki prikazujejo količino energije, ki se proizvede ali porabi v reakciji; od elementov so reaktivni, skozi stanje prehoda, do izdelkov.
In diagrami anorganske kemije, ki služijo za prikaz molekularnih orbitalov glede na raven energije, ki jo imajo atomi.
Vrste energetskih diagramov
Termodinamični diagrami
Termodinamični diagrami so diagrami, ki se uporabljajo za predstavitev termodinamičnih stanj materiala (običajno tekočine) in posledice ravnanja s tem materialom.
Na primer, za prikaz obnašanja tekočine, ki se spreminja skozi kompresor, lahko uporabite entropijski temperaturni diagram.
Sankeyjev diagram
Sankeyjevi diagrami so energetski diagrami, v katerih so debeline puščic prikazane sorazmerno s količino pretoka. Primer lahko ponazorimo na naslednji način:
Ta diagram predstavlja celoten pretok primarne energije v tovarni. Debelina pasov je neposredno sorazmerna z energijo proizvodnje, uporabe in izgub.
Primarni viri energije so plin, električna energija in premog / nafta in predstavljajo vhodno energijo na levi strani diagrama.
Ogledate si lahko tudi stroške energije, pretok materiala na regionalni ali nacionalni ravni in razčlenitev stroškov izdelka ali storitev..
Ti diagrami dajejo vizualni poudarek velikim prenosom energije ali pretokom znotraj sistema.
So zelo koristne, ko gre za iskanje prevladujočih prispevkov v splošnem toku. Pogosto ti diagrami prikazujejo ohranjene količine v mejah določenega sistema.
Diagram P-V
Uporablja se za opis sprememb, ki ustrezajo merjenju volumna in tlaka v sistemu. Pogosto se uporabljajo v termodinamiki, kardiovaskularni fiziologiji in fiziologiji dihal.
Diagrami P-V so bili prvotno imenovani indikatorski diagrami. Razvili so jih v osemnajstem stoletju kot orodje za razumevanje učinkovitosti parnih strojev.
Diagram P-V prikazuje spremembo tlaka P glede na prostornino V nekega procesa ali procesov.
V termodinamiki ti procesi tvorijo cikel, tako da se po končanem ciklu ne spremeni stanje sistema; kot na primer v napravi, ki se vrne na svoj tlak in začetni volumen.
Na sliki so prikazane značilnosti tipičnega diagrama P-V. Opazujemo lahko vrsto naštetih stanj (od 1 do 4).
Pot med vsako državo je sestavljena iz nekega postopka (od A do D), ki spreminja pritisk ali obseg sistema (ali oba).
Diagram T-S
Uporablja se v termodinamiki za vizualizacijo sprememb temperature in specifične entropije med termodinamičnim procesom ali ciklom.
To je zelo uporabno in zelo pogosto orodje na tem področju, zlasti zato, ker pomaga pri vizualizaciji prenosa toplote med procesom.
Za reverzibilne ali idealne procese je površina pod krivuljo T-S procesa toplota, prenesena v sistem med tem postopkom..
Izentropski proces se nariše kot navpična črta v T-S diagramu, medtem ko se izotermni proces nariše kot vodoravna črta.
Ta primer prikazuje termodinamični cikel, ki poteka pri temperaturi vročega rezervoarja Tc, in hladno temperaturo rezervoarja Tc. Pri reverzibilnem procesu je rdeče območje Qc količina energije, ki se izmenjuje med sistemom in hladnim rezervoarjem.
Prazno območje W je količina energije, ki se izmenjuje med sistemom in okolico. Količina toplote, ki se izmenjuje med vročim pologom, je vsota obeh.
Če se cikel premakne v desno, to pomeni, da gre za toplotni motor, ki sprosti delo. Če se cikel premika v nasprotni smeri, je toplotna črpalka, ki sprejema delo in premika toploto Qh iz hladnega rezervoarja v vroči rezervoar..
Diagrami anorganske kemije
Služi za predstavljanje ali orisanje molekularnih orbitalov, povezanih z atomi, in njihove ravni energije.
Diagram potencialne energije
Različne konformacije etana ne bodo imele enake energije, ker imajo drugačno elektronsko odbijanje med vodiki.
Ko se molekula zavrti, začenši z izmenično konformacijo, se razdalja med atomi vodika posameznih metilnih skupin začne zmanjševati. Potencialna energija tega sistema se bo povečevala, dokler ne bo dosegla zatemnjene konformacije
Različne vrste energije so lahko grafično predstavljene med različnimi konformacijami. V diagramu etana opazimo, da so zatemnjene konformacije najvišje vrednosti energije; Po drugi strani bi bili namestniki minimalni.
V tem diagramu potencialne energije etana začnemo iz zatemnjene konformacije. Nato se obrnejo od 60 ° do 60 °, dokler ne gredo skozi 360 °.
Različne konformacije se lahko razvrstijo glede na energijo. Na primer, nadomestni 1,3 in pet imata enako energijo (0). Po drugi strani pa bodo konformacije 2,4 in 6 imele več energije zaradi zasenčenja vodika in plina
Reference
- Diagram tlaka. Vzpostavljeno iz wikipedia.org
- T-S diagram. Vzpostavljeno iz wikipedia.org
- Sankeyjev diagram. Vzpostavljeno iz wikipedia.org
- Diagrami potencialne energije (2009). Obnovljeno iz quimicaorganica.net