ЩО ТАКЕ ЕНЕРГЕТИЧНА ДІАГРАМА? (ІЗ ПРИКЛАДАМИ) - НАУКА - 2025

Енергетична діаграма являє собою енергетичний графік , який ілюструє процес , який відбувається на протязі реакції. Енергетичні діаграми можна також визначити як візуалізацію конфігурації електронів на орбіталях; кожне подання - електрон з орбіти зі стрілкою.

Наприклад, на енергетичній діаграмі стрілки, спрямовані вгору, являють собою електрон з позитивним спіном. У свою чергу стрілки, спрямовані вниз, відповідають за подання електрона з негативним спіном.

Існують два типи діаграм енергії. Діаграми термодинаміки або органічної хімії, які показують кількість енергії, що утворюється або витрачається протягом всієї реакції; починаючи від реагуючих елементів, переходячи через перехідний стан, до продуктів.

І діаграми неорганічної хімії, які служать для демонстрації молекулярних орбіталей відповідно до енергетичного рівня атомів.

Види діаграм енергії

Термодинамічні діаграми

Термодинамічні діаграми - це діаграми, які використовуються для представлення термодинамічних станів речовини (як правило, рідин) та наслідків поводження з цим матеріалом.

Наприклад, ентропічна діаграма температури може бути використана для демонстрації поведінки рідини під час її зміни через компресор.

Діаграма Санкі

Діаграми Санкі - це енергетичні діаграми, в яких товщина стрілок відображається пропорційно кількості потоку. Приклад можна проілюструвати наступним чином:

Ця діаграма представляє весь первинний потік енергії на заводі. Товщина ременів прямо пропорційна енергії виробництва, використання та втрат.

Основними джерелами енергії є газ, електроенергія та вугілля / нафта, які представляють енергоносії в лівій частині діаграми.

Ви також можете переглянути енерговитрати, матеріальний потік на регіональному чи національному рівні, а також розподіл вартості товару чи послуги.

Ці діаграми візуально акцентують увагу на великих передачах енергії або потоках в системі.

І вони дуже корисні для розміщення домінуючих внесків у загальному потоці. Ці діаграми часто показують збережені величини в межах визначеної системи.

PV-діаграма

Він використовується для опису змін, що відповідають вимірюванням обсягу та тиску в системі. Вони зазвичай використовуються в термодинаміці, серцево-судинній фізіології та дихальній фізіології.

PV-діаграми спочатку називались індикаторними діаграмами. Вони були розроблені в 18 столітті як інструменти для розуміння ефективності парових машин.

На PV-діаграмі показано зміну тиску Р по відношенню до об'єму V деякого процесу або процесу.

У термодинаміці ці процеси утворюють цикл, так що при завершенні циклу не відбувається зміни стану системи; як, наприклад, в апараті, який повертається до свого початкового тиску та об'єму.

На малюнку показані характеристики типової фото-діаграми. Можна спостерігати ряд пронумерованих станів (від 1 до 4).

Шлях між кожним станом складається з певного процесу (від A до D), який змінює тиск або об'єм системи (АБО обидва).

Діаграма TS

Він використовується в термодинаміці для візуалізації змін температури та специфічної ентропії під час термодинамічного процесу або циклу.

Це дуже корисний і дуже поширений інструмент у цій галузі, особливо, оскільки він допомагає візуалізувати передачу тепла під час процесу.

Для оборотних або ідеальних процесів площа під кривою ТС процесу - це тепло, що передається системі під час цього процесу.

Ізентропний процес зображений як вертикальна лінія на TS-діаграмі, а ізотермічний - як горизонтальна лінія.

Цей приклад показує термодинамічний цикл, який відбувається при температурі гарячого бака Tc, і температурі холодного бака Tc. У оборотному процесі червона зона Qc - це кількість енергії, що обмінюється між системою та холодним резервуаром.

Порожня область W - це кількість енергетичної роботи, що обмінюється між системою та її оточенням. Кількість теплоти Qh, що обмінюється між гарячим баком, - це сума двох.

Якщо цикл рухається вправо, це означає, що це тепловий двигун, який вивільняє роботу. Якщо цикл рухається в зворотному напрямку, це тепловий насос, який отримує роботу і переміщує тепло Qh від холодного бака до гарячого бака.

Діаграми неорганічної хімії

Вони служать для представлення або схематизації молекулярних орбіталей, пов'язаних з атомами та їх енергетичним рівнем.

Діаграма потенціальної енергії етану

Різні конформації етану не матимуть однакової енергії, оскільки вони мають різне електронне відштовхування між водневами.

Коли молекула обертається, починаючи з уже чергується конформації, відстань між атомами водню конкретних метильних груп починає зменшуватися. Потенційна енергія цієї системи буде збільшуватися, поки вона не досягне затемненої конформації

Різні типи енергії між різними конформаціями можуть бути графічно представлені. На етановій діаграмі спостерігається, наскільки затемнені конформації є максимальною енергією; з іншого боку, альтернативи були б мінімальними.

У цій діаграмі потенційної енергії етан починається з затемненої конформації. Потім вони повертаються від 60 ° до 60 °, поки не накриється 360 °.

Різні відповідності можна класифікувати за енергією. Наприклад, замінники 1,3 і п'ять мають однакову енергію (0). З іншого боку, конформації 2,4 та 6 матимуть більше енергії як наслідок воднево-водневого затемнення

Список літератури

1. Діаграма об'єму тиску. Відновлено з wikipedia.org
2. Діаграма TS. Відновлено з wikipedia.org
3. Діаграма Санкі Відновлено з wikipedia.org
4. Діаграми потенційної енергії. (2009). Відновлено з сайту quimicaorganica.net