- Typer af energediagrammer
- Termodynamiske diagrammer
- PV-diagram
- TS-diagram
- Diagrammer med uorganisk kemi
- Potentielt energediagram over etan
- Referencer
Et energidiagram er en energigraf, der illustrerer processen, der forekommer gennem en reaktion. Energi diagrammerne kan også defineres som visualisering af en elektronkonfiguration i orbitaler; hver repræsentation er et elektron fra en orbital med en pil.
For eksempel repræsenterer pilene, der peger opad, i et energidiagram et elektron med en positiv drejning. Til gengæld er pilene, der peger nedad, ansvarlige for at repræsentere et elektron med negativt spin.
Der er to typer energidiagrammer. Diagrammerne over termodynamik eller organisk kemi, der viser mængden af energi, der er genereret eller brugt gennem en reaktion; startende fra at elementerne er reaktive, går gennem en overgangstilstand, til produkterne.
Og uorganiske kemi diagrammer, der tjener til at demonstrere molekylære orbitaler i overensstemmelse med atomenes energiniveau.
Typer af energediagrammer
Termodynamiske diagrammer
Termodynamiske diagrammer er diagrammer, der bruges til at repræsentere de termodynamiske tilstande for en sag (typisk væsker) og konsekvenserne af håndtering af dette materiale.
For eksempel kan et entropisk temperaturdiagram bruges til at demonstrere en væskes opførsel, når den skifter gennem en kompressor.
Sankey diagram
Sankey diagrammer er energediagrammer, hvor pilernes tykkelse er vist proportionalt med strømningsmængden. Et eksempel kan illustreres som følger:
Dette diagram repræsenterer hele den primære strøm af energi i en fabrik. Båndets tykkelse er direkte proportional med energien i produktion, anvendelse og tab.
De primære energikilder er gas, elektricitet og kul / olie og repræsenterer energitilførslen på venstre side af diagrammet.
Du kan også se energiomkostninger, materialestrøm på regionalt eller nationalt niveau og fordeling af omkostningerne til en vare eller tjenester.
Disse diagrammer lægger en visuel vægt på store energioverførsler eller strømme i et system.
Og de er meget nyttige til at lokalisere dominerende bidrag i en generel strøm. Disse diagrammer viser ofte konserverede mængder inden for grænserne for et defineret system.
PV-diagram
Det bruges til at beskrive ændringer, der svarer til volumen og trykmålinger i systemet. De bruges ofte i termodynamik, kardiovaskulær fysiologi og åndedrætsfysiologi.
PV-diagrammer blev oprindeligt kaldet indikatordiagrammer. De blev udviklet i 1700-tallet som værktøjer til at forstå dampmotorers effektivitet.
Et PV-diagram viser ændringen i tryk P med hensyn til volumen af V for nogle processer eller processer.
I termodynamik danner disse processer en cyklus, så når cyklussen er afsluttet, er der ingen ændring i systemets tilstand; som for eksempel i et apparat, der vender tilbage til dets første tryk og volumen.
Figuren viser kendetegnene for et typisk PV-diagram. En række nummererede tilstande (1 til 4) kan observeres.
Stien mellem hver tilstand består af en proces (A til D), der ændrer systemets tryk eller volumen (ELLER begge).
TS-diagram
Det bruges i termodynamik til at visualisere ændringerne i temperatur og specifik entropi under en termodynamisk proces eller cyklus.
Det er meget nyttigt og et meget almindeligt værktøj i området, især da det hjælper med at visualisere varmeoverførsel under en proces.
For reversible eller ideelle processer er området under TS-kurven for en proces den varme, der overføres til systemet under denne proces.
En isentropisk proces er tegnet som en lodret linje på et TS-diagram, mens en isotermisk proces er tegnet som en vandret linje.
Dette eksempel viser en termodynamisk cyklus, der finder sted ved en varm tank temperatur Tc og en kold tank temperatur Tc. I en reversibel proces er det røde område Qc den mængde energi, der udveksles mellem systemet og det kolde reservoir.
Det tomme område W er den mængde energi, der udveksles mellem systemet og dets omgivelser. Mængden af varme Qh, der udveksles mellem den varme tank, er summen af de to.
Hvis cyklen bevæger sig til højre, betyder det, at det er en varmemotor, der frigiver arbejde. Hvis cyklussen bevæger sig i den modsatte retning, er det en varmepumpe, der modtager arbejde og flytter varmen Qh fra den kolde tank til den varme tank.
Diagrammer med uorganisk kemi
De tjener til at repræsentere eller skematisk angive de molekylære orbitaler relateret til atomer og deres energiniveau.
Potentielt energediagram over etan
De forskellige konformationer af etan vil ikke have den samme energi, da de har en anden elektronisk frastødelse mellem hydrogener.
Når molekylet roteres, startende fra en allerede vekslende konformation, begynder afstanden mellem hydrogenatomerne i de bestemte methylgrupper at falde. Systemets potentielle energi vil stige, indtil det når en formørket konformation
De forskellige energityper mellem de forskellige konformationer kan repræsenteres grafisk. I etandiagrammet observeres det, hvordan de formørkede konformationer er den maksimale energi; på den anden side ville alternativerne være det mindste.
I dette potentielle energidiagram starter etan fra en formålsformet konformation. Derefter drejer de fra 60 ° til 60 °, indtil 360 ° er dækket.
De forskellige konformationer kan klassificeres efter energi. For eksempel har alternativer 1,3 og fem den samme energi (0). På den anden side vil konformation 2,4 og 6 have mere energi som en konsekvens af brint-brint-formørkelsen
Referencer
- Trykstyrke diagram. Gendannet fra wikipedia.org
- TS-diagram. Gendannet fra wikipedia.org
- Sankey diagram Gendannet fra wikipedia.org
- Potentielle energediagrammer. (2009). Gendannes fra quimicaorganica.net