HVA ER ET ENERGIDIAGRAM? (MED EKSEMPLER) - VITENSKAP - 2026

Et energidiagram er en energigrafikk som illustrerer prosessen som skjer gjennom en reaksjon. Energidiagrammene kan også defineres som visualisering av en elektronkonfigurasjon i orbitaler; hver representasjon er et elektron fra en orbital med en pil.

For eksempel representerer pilene som peker oppover i et energidiagram et elektron med en positiv spinn. På sin side er pilene som peker nedover ansvarlige for å representere et elektron med negativ spinn.

Det er to typer energidiagrammer. Diagrammene over termodynamikk eller organisk kjemi, som viser mengden energi som genereres eller brukes gjennom en reaksjon; starter fra at elementene er reaktive, går gjennom en overgangstilstand, til produktene.

Og uorganiske kjemidiagrammer, som tjener til å demonstrere molekylære orbitaler i henhold til atomenes energinivå.

Typer energidiagrammer

Termodynamiske diagrammer

Termodynamiske diagrammer er diagrammer som brukes til å representere de termodynamiske tilstandene til en sak (vanligvis væsker) og konsekvensene av håndtering av dette materialet.

For eksempel kan et entropisk temperaturdiagram brukes for å demonstrere en væskes oppførsel når den endres gjennom en kompressor.

Sankey diagram

Sankey-diagrammer er energidiagrammer der tykkelsen på pilene vises proporsjonalt med mengden av strømning. Et eksempel kan illustreres på følgende måte:

Dette diagrammet representerer hele den primære strømmen av energi i en fabrikk. Tykkelsen på beltene er direkte proporsjonal med energien fra produksjon, bruk og tap.

De primære energikildene er gass, elektrisitet og kull / olje og representerer energitilførselen på venstre side av diagrammet.

Du kan også se på energikostnader, materialstrøm på regionalt eller nasjonalt nivå, og fordelingen av kostnadene for en vare eller tjenester.

Disse diagrammer legger en visuell vekt på store energioverføringer eller strømmer i et system.

Og de er veldig nyttige i å lokalisere dominerende bidrag i en generell flyt. Disse diagrammer viser ofte konserverte mengder innenfor rammen av et definert system.

PV-diagram

Den brukes til å beskrive endringer som tilsvarer volum- og trykkmålingene i systemet. De brukes ofte innen termodynamikk, kardiovaskulær fysiologi og respirasjonsfysiologi.

PV-diagrammer ble opprinnelig kalt indikatordiagrammer. De ble utviklet på 1700-tallet som verktøy for å forstå effektiviteten til dampmotorer.

Et PV-diagram viser endringen i trykk P med hensyn til volumet av V i noen prosesser eller prosesser.

I termodynamikk danner disse prosessene en syklus, slik at når syklusen er fullført, er det ingen endring i systemets tilstand; som for eksempel i et apparat som går tilbake til det opprinnelige trykket og volumet.

Figuren viser egenskapene til et typisk PV-diagram. En serie med nummererte tilstander (1 til 4) kan observeres.

Banen mellom hver tilstand består av en prosess (A til D) som endrer trykket eller volumet til systemet (ELLER begge deler).

TS-diagram

Det brukes i termodynamikk for å visualisere endringene i temperatur og spesifikk entropi under en termodynamisk prosess eller syklus.

Det er veldig nyttig og et veldig vanlig verktøy i området, spesielt fordi det hjelper til med å visualisere varmeoverføring under en prosess.

For reversible eller ideelle prosesser er området under TS-kurven for en prosess varmen som overføres til systemet under den prosessen.

En isentropisk prosess er tegnet som en vertikal linje på et TS-diagram, mens en isotermisk prosess er tegnet som en horisontal linje.

Dette eksemplet viser en termodynamisk syklus som finner sted ved en varm tankstemperatur Tc, og en kaldtankstemperatur Tc. I en reversibel prosess er det røde området Qc den energimengden som utveksles mellom systemet og det kalde reservoaret.

Det tomme området W er mengden energiarbeid som utveksles mellom systemet og dets omgivelser. Mengden varme Qh som utveksles mellom hettanken er summen av de to.

Hvis syklusen beveger seg til høyre betyr det at det er en varmemotor som slipper arbeid. Hvis syklusen beveger seg i motsatt retning, er det en varmepumpe som mottar arbeid og flytter varmen Qh fra kaldtanken til den varme tanken.

Uorganiske kjemi diagrammer

De tjener til å representere eller skjematisere molekylære orbitaler relatert til atomer og deres energinivå.

Potensiell energidiagram over etan

De forskjellige konformasjonene av etan kommer ikke til å ha den samme energien, siden de har en annen elektronisk frastøtning mellom hydrogener.

Når molekylet roteres, starter fra en allerede vekslende konformasjon, begynner avstanden mellom hydrogenatomene i de spesielle metylgruppene å avta. Den potensielle energien til dette systemet vil øke til det når en formørket formasjon

De forskjellige energitypene mellom de forskjellige konformasjonene kan fremstilles grafisk. I etandiagrammet blir det observert hvordan de formørkede konformasjonene er den maksimale energien; på den annen side ville alternativene være minimum.

I dette potensielle energidiagrammet starter etan fra en formørket formasjon. Deretter svinger de fra 60 ° til 60 ° til 360 ° er dekket.

De forskjellige konformasjonene kan klassifiseres i henhold til energi. For eksempel har alternativene 1,3 og fem den samme energien (0). På den annen side vil konformasjonene 2,4 og 6 ha mer energi som en konsekvens av hydrogen-hydrogenformørkelsen

referanser

1. Trykkvolumediagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
2. TS-diagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
3. Sankey diagram. Gjenopprettet fra wikipedia.org
4. Potensielle energidiagrammer. (2009). Gjenopprettet fra quimicaorganica.net