CE ESTE O DIAGRAMĂ ENERGETICĂ? (CU EXEMPLE) - ŞTIINŢĂ - 2025

O diagramă energetică este un grafic energetic care ilustrează procesul care are loc pe parcursul unei reacții. Diagramele energetice pot fi definite, de asemenea, ca vizualizarea unei configurații de electroni pe orbitale; fiecare reprezentare este un electron dintr-un orbital cu o săgeată.

De exemplu, într-o diagramă energetică săgețile orientate în sus reprezintă un electron cu un spin pozitiv. La rândul său, săgețile orientate în jos sunt responsabile pentru reprezentarea unui electron cu rotire negativă.

Există două tipuri de diagrame energetice. Diagramele de termodinamică sau chimie organică, care arată cantitatea de energie generată sau cheltuită pe parcursul unei reacții; pornind de la elementele reactiv, trecând printr-o stare de tranziție, la produse.

Și diagrame de chimie anorganică, care servesc la demonstrarea orbitalelor moleculare în funcție de nivelul de energie al atomilor.

Tipuri de diagrame energetice

Diagrame termodinamice

Diagramele termodinamice sunt diagrame utilizate pentru a reprezenta stările termodinamice ale unei materii (de obicei fluide) și consecințele manipulării acestui material.

De exemplu, o diagramă de temperatură entropică poate fi utilizată pentru a demonstra comportamentul unui fluid pe măsură ce se schimbă printr-un compresor.

Diagrama de sânge

Diagramele Sankey sunt diagrame energetice în care grosimea săgeților este arătată proporțional cu cantitatea de debit. Un exemplu poate fi ilustrat după cum urmează:

Această diagramă reprezintă întregul flux primar de energie dintr-o fabrică. Grosimea centurilor este direct proporțională cu energia de producție, utilizare și pierderi.

Sursele primare de energie sunt gazul, energia electrică și cărbunele / uleiul și reprezintă aportul de energie din partea stângă a diagramei.

Puteți vizualiza, de asemenea, cheltuielile cu energia, fluxul de materiale la nivel regional sau național și defalcarea costului unui articol sau servicii.

Aceste diagrame pun un accent vizual pe transferurile mari de energie sau pe fluxurile unui sistem.

Și sunt foarte utile în localizarea contribuțiilor dominante într-un flux general. Aceste diagrame prezintă adesea cantități conservate în limitele unui sistem definit.

Diagrama fotovoltaică

Este utilizat pentru a descrie modificările corespunzătoare măsurărilor de volum și presiune din sistem. Sunt utilizate frecvent în termodinamică, fiziologie cardiovasculară și fiziologie respiratorie.

Diagramele fotovoltaice au fost denumite inițial diagrame indicator. Au fost dezvoltate în secolul 18 ca instrumente pentru a înțelege eficiența motoarelor cu aburi.

O diagramă fotovoltaică arată schimbarea presiunii P în raport cu volumul V al unor procese sau procese.

În termodinamică, aceste procese formează un ciclu, astfel încât atunci când ciclul este finalizat, nu se schimbă starea sistemului; ca de exemplu într-un aparat care revine la presiunea și volumul inițial.

Figura prezintă caracteristicile unei diagrame fotovoltaice tipice. Se pot observa o serie de stări numerotate (de la 1 la 4).

Calea dintre fiecare stare constă dintr-un proces (A până la D) care modifică presiunea sau volumul sistemului (SAU ambele).

Diagrama TS

Este utilizat în termodinamică pentru a vizualiza modificările de temperatură și entropie specifică în timpul unui proces sau ciclu termodinamic.

Este foarte util și un instrument foarte comun în zonă, mai ales că ajută la vizualizarea transferului de căldură în timpul unui proces.

Pentru procese reversibile sau ideale, zona de sub curba TS a unui proces este căldura transferată sistemului în timpul procesului respectiv.

Un proces izentropic este grefat ca o linie verticală pe o diagramă TS, în timp ce un proces izoterm este grafiat ca o linie orizontală.

Acest exemplu arată un ciclu termodinamic care are loc la temperatura rezervorului la temperatură Tc și la o temperatură a rezervorului rece Tc. Într-un proces reversibil, zona roșie Qc este cantitatea de energie schimbată între sistem și rezervorul rece.

Zona goală W este cantitatea de muncă de energie schimbată între sistem și împrejurimile sale. Cantitatea de căldură Qh schimbată între rezervorul cald este suma celor două.

Dacă ciclul se deplasează spre dreapta înseamnă că este un motor de căldură care eliberează de lucru. Dacă ciclul se mișcă în direcția opusă, este vorba despre o pompă de căldură care primește muncă și mută căldura Qh de la rezervorul rece la rezervorul cald.

Diagrame de chimie anorganică

Ele servesc la reprezentarea sau schematizarea orbitalelor moleculare legate de atomi și nivelul lor de energie.

Diagrama energiei potențiale a etanului

Diferitele conformații ale etanului nu vor avea aceeași energie, deoarece au o repulsie electronică diferită între hidrogeni.

Pe măsură ce molecula este rotită, pornind de la o conformație deja alternativă, distanța dintre atomii de hidrogen ai grupărilor metil particulare începe să scadă. Energia potențială a acelui sistem va crește până când va ajunge la o conformație eclipsată

Diferitele tipuri de energie dintre diferitele conformații pot fi reprezentate grafic. În diagrama de etan se observă cum conformațiile eclipsate sunt energia maximă; pe de altă parte, supleanții ar fi minimul.

În această diagramă energetică potențială, etanul pornește de la o conformație eclipsată. Apoi se întorc de la 60 ° la 60 ° până când 360 ° este acoperit.

Diferitele conformații pot fi clasificate în funcție de energie. De exemplu, alternanții 1,3 și cinci au aceeași energie (0). Pe de altă parte, conformațiile 2,4 și 6 vor avea mai multă energie ca urmare a eclipsei hidrogen-hidrogen

Referințe

1. Diagrama volumului de presiune. Recuperat de la wikipedia.org
2. Diagrama TS. Recuperat de la wikipedia.org
3. Diagrama de sânge. Recuperat de la wikipedia.org
4. Diagrame de energie potențială. (2009). Recuperat de pe quimicaorganica.net