КАКВО Е ЕНЕРГИЙНА ДИАГРАМА? (С ПРИМЕРИ) - НАУКА - 2025

Един енергия диаграма е енергия графика, която илюстрира процес, който се случва през реакция. Енергийните диаграми могат също да бъдат определени като визуализация на електронна конфигурация в орбитали; всяко представяне е електрон от орбитала със стрелка.

Например, в енергийна диаграма стрелките, насочени нагоре, представляват електрон с положителен спин. От своя страна стрелките, насочени надолу, са отговорни за представянето на електрон с отрицателен спин.

Има два типа диаграми на енергия. Диаграмите на термодинамиката или органичната химия, които показват количеството енергия, генерирана или изразходвана по време на реакция; като се започне от елементите, които са реактивни, преминават през преходно състояние, до продуктите.

И диаграми на неорганична химия, които служат за демонстриране на молекулни орбитали според енергийното ниво на атомите.

Видове диаграми на енергия

Термодинамични диаграми

Термодинамичните диаграми са диаграми, използвани за представяне на термодинамичните състояния на материята (обикновено течности) и последствията от работа с този материал.

Например, ентропична диаграма на температурата може да се използва, за да демонстрира поведението на течност, докато тя се променя през компресор.

Диаграма на Sankey

Диаграмите на Sankey са енергийни диаграми, в които дебелината на стрелките е показана пропорционално на количеството на потока. Един пример може да бъде илюстриран, както следва:

Тази диаграма представлява целия първичен поток на енергия във фабрика. Дебелината на коланите е пряко пропорционална на енергията на производство, употреба и загуби.

Основните източници на енергия са газ, електричество и въглища / нефт и представляват вложената енергия в лявата част на диаграмата.

Можете също да видите енергийните разходи, материалния поток на регионално или национално ниво и разбиването на цената на даден артикул или услуги.

Тези диаграми поставят визуално ударение върху големи трансфери или потоци на енергия в системата.

И те са много полезни за намиране на доминиращи приноси в общ поток. Тези диаграми често показват запазени количества в границите на определена система.

PV диаграма

Използва се за описание на промените, съответстващи на измерванията на обема и налягането в системата. Те обикновено се използват в термодинамиката, сърдечно-съдовата физиология и дихателната физиология.

Първоначално PV диаграмите се наричат ​​индикаторни диаграми. Те са разработени през 18 век като инструменти за разбиране на ефективността на парните машини.

PV-диаграма показва промяната в налягането P по отношение на обема V на някой процес или процеси.

В термодинамиката тези процеси образуват цикъл, така че когато цикълът е завършен, няма промяна в състоянието на системата; като например в апарат, който се връща към първоначалното си налягане и обем.

Фигурата показва характеристиките на типична PV диаграма. Може да се наблюдава серия от номерирани състояния (1 до 4).

Пътят между всяко състояние се състои от някакъв процес (от A до D), който променя налягането или обема на системата (ИЛИ и двете).

TS диаграма

Използва се в термодинамиката за визуализиране на промените в температурата и специфичната ентропия по време на термодинамичен процес или цикъл.

Той е много полезен и много често използван инструмент в района, особено тъй като помага да се визуализира топлопредаването по време на процес.

За обратими или идеални процеси, зоната под кривата на TS на процеса е топлината, предавана на системата по време на този процес.

Изентропният процес се схваща като вертикална линия на TS диаграма, докато изотермичният процес се схваща като хоризонтална линия.

Този пример показва термодинамичен цикъл, който се извършва при гореща температура на резервоара Tc и температура на студения резервоар Tc. При обратим процес червената зона Qc е количеството обмен на енергия между системата и студения резервоар.

Празната зона W е количеството енергия, обменяна между системата и нейното обкръжение. Количеството топлина Qh, обменено между горещия резервоар, е сумата от двете.

Ако цикълът се движи вдясно, това означава, че той е топлинен двигател, който освобождава работа. Ако цикълът се движи в обратна посока, това е термопомпа, която получава работа и премества топлината Qh от студения резервоар към горещия резервоар.

Диаграми за неорганична химия

Те служат за представяне или схематизиране на молекулните орбитали, свързани с атомите и тяхното енергийно ниво.

Диаграма на потенциалната енергия на етан

Различните конформации на етан няма да имат еднаква енергия, тъй като имат различно електронно отблъскване между водородите.

Докато молекулата се върти, като се започне от вече редуваща се конформация, разстоянието между водородните атоми на конкретните метилови групи започва да намалява. Потенциалната енергия на тази система ще се увеличава, докато достигне затъмнена конформация

Различните видове енергия между различните конформации могат да бъдат представени графично. В етановата диаграма се наблюдава как затъмнените конформации са максималната енергия; от друга страна, заместниците биха били минимумът.

В тази диаграма на потенциалната енергия, етанът започва от затъмнена конформация. Тогава те се обръщат от 60 ° до 60 °, докато се обхване 360 °.

Различните съответствия могат да бъдат класифицирани според енергията. Например заместници 1,3 и пет имат една и съща енергия (0). От друга страна, конформации 2,4 и 6 ще имат повече енергия вследствие на водородно-водородното затъмнение

Препратки

1. Диаграма за обем на налягането Възстановено от wikipedia.org
2. TS диаграма. Възстановено от wikipedia.org
3. Диаграма на Sankey Възстановено от wikipedia.org
4. Диаграми за потенциална енергия. (2009 г.). Възстановена от quimicaorganica.net