Delen:
Wat is een energiediagram? (met voorbeelden)
een energiediagram het is een energiegrafiek die het proces illustreert dat tijdens een reactie optreedt. Energiediagrammen kunnen ook worden gedefinieerd als de visualisatie van een elektronische configuratie in orbitalen; elke voorstelling is een elektron van een baan met een pijl.
Bijvoorbeeld, in een energetisch diagram vertegenwoordigen de pijlen die in superieure richting wijzen een elektron met een positieve wending. Op hun beurt zijn de naar beneden wijzende pijlen verantwoordelijk voor het weergeven van een elektron met negatieve spin.
Er zijn twee soorten energiediagrammen. De thermodynamische of organische chemiediagrammen, die de hoeveelheid energie tonen die wordt gegenereerd of verbruikt tijdens een reactie; uitgaande van de elementen zijn reactief, gaan door een staat van overgang, naar de producten.
En de diagrammen van de anorganische chemie, die dienen om de moleculaire orbitalen te demonstreren volgens het energieniveau dat de atomen hebben.
Typen energiediagrammen
Thermodynamische diagrammen
Thermodynamische diagrammen zijn diagrammen die worden gebruikt om de thermodynamische toestanden van een materiaal (meestal vloeistoffen) en de gevolgen van het hanteren van dit materiaal weer te geven..
Een entropisch temperatuurdiagram kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het gedrag van een vloeistof aan te tonen terwijl dit door een compressor verandert.
Sankey-diagram
Sankey-diagrammen zijn energiediagrammen waarin de dikte van de pijlen proportioneel wordt weergegeven aan de hoeveelheid stroom. Een voorbeeld kan als volgt worden geïllustreerd:
Dit diagram geeft de volledige primaire energiestroom van een fabriek weer. De dikte van de banden is rechtevenredig met de energie van productie, gebruik en verliezen.
De primaire energiebronnen zijn gas, elektriciteit en kolen / olie en vertegenwoordigen de energie-input aan de linkerkant van het diagram.
U kunt ook de energiekosten, de materiaalstroom op regionaal of nationaal niveau en de specificatie van de kosten van een item of services bekijken..
Deze diagrammen plaatsen een visuele nadruk op grote energieoverdrachten of stromen binnen een systeem.
En ze zijn erg handig als het gaat om het lokaliseren van dominante bijdragen in een algemene stroom. Vaak tonen deze diagrammen geconserveerde hoeveelheden binnen de limieten van een gedefinieerd systeem.
Diagram P-V
Het wordt gebruikt om veranderingen te beschrijven die overeenkomen met volume- en drukmetingen in het systeem. Ze worden vaak gebruikt in de thermodynamica, cardiovasculaire fysiologie en respiratoire fysiologie.
De P-V-diagrammen werden oorspronkelijk indicatorschema's genoemd. Ze werden in de achttiende eeuw ontwikkeld als hulpmiddelen om de efficiëntie van stoommachines te begrijpen.
Een P-V-diagram toont de verandering in druk P met betrekking tot het volume van V van sommige processen of processen.
In de thermodynamica vormen deze processen een cyclus, zodat wanneer de cyclus voltooid is, er geen verandering in de toestand van het systeem is; zoals bijvoorbeeld in een apparaat dat terugkeert naar de druk en het initiële volume.
De figuur toont de karakteristieken van een typisch P-V-diagram. Een reeks opgesomde toestanden (van 1 tot 4) kan worden waargenomen.
Het pad tussen elke status bestaat uit een proces (A tot D) dat de druk of het volume van het systeem (of beide) wijzigt.
Diagram T-S
Het wordt gebruikt in de thermodynamica om veranderingen in temperatuur en specifieke entropie te visualiseren tijdens een thermodynamisch proces of cyclus.
Het is erg handig en een heel gebruikelijk hulpmiddel in het gebied, vooral omdat het helpt bij het visualiseren van warmteoverdracht tijdens een proces.
Voor omkeerbare of ideale processen is het gebied onder de T-S-curve van een proces de warmte die tijdens dat proces aan het systeem wordt overgedragen.
Een isentropisch proces wordt uitgezet als een verticale lijn in een T-S diagram, terwijl een isotherm proces wordt uitgezet als een horizontale lijn.
Dit voorbeeld toont een thermodynamische cyclus die plaatsvindt bij een hete reservoirtemperatuur Tc en een koude reservoirtemperatuur Tc. In een omkeerbaar proces is het rode gebied Qc de hoeveelheid energie die wordt uitgewisseld tussen het systeem en het koude reservoir.
Het lege gebied W is de hoeveelheid energiewerk die wordt uitgewisseld tussen het systeem en de omgeving ervan. De hoeveelheid warmte Qh die wordt uitgewisseld tussen de hete tank is de som van de twee.
Als de cyclus naar rechts beweegt, betekent dit dat het een warmtebron is die werk vrijgeeft. Als de cyclus in de tegenovergestelde richting beweegt, is het een warmtepomp die werk ontvangt en de warmte Qh van het koude reservoir naar het warme reservoir verplaatst..
Anorganische chemie diagrammen
Ze dienen om de moleculaire orbitalen gerelateerd aan de atomen en hun energieniveau weer te geven of te schetsen.
Ethaan potentieel energiediagram
De verschillende conformaties van ethaan zullen niet dezelfde energie hebben, omdat ze een verschillende elektronische afstoting tussen waterstoffen hebben.
Als het molecuul wordt geroteerd, uitgaande van een alternerende conformatie, begint de afstand tussen de waterstofatomen van de specifieke methylgroepen af te nemen. De potentiële energie van dat systeem zal toenemen totdat het een eclipsconformatie bereikt
De verschillende soorten energie kunnen grafisch worden weergegeven tussen de verschillende conformaties. In het diagram van het ethaan wordt waargenomen hoe de verduisterde conformaties de maxima van energie zijn; Aan de andere kant zouden de alternatieven het minimum zijn.
In dit ethaan potentiële energiediagram gaan we uit van een verduisterde conformatie. Daarna gaan ze van 60 ° naar 60 ° draaien totdat ze 360 ° doorlopen.
De verschillende conformaties kunnen worden geclassificeerd op basis van energie. De alternatieve 1,3 en vijf hebben bijvoorbeeld dezelfde energie (0). Aan de andere kant zullen conformaties 2,4 en 6 meer energie hebben als gevolg van het overschrijden van waterstofgas
referenties
- Drukvolumediagram. Opgehaald van wikipedia.org
- T-S diagram. Opgehaald van wikipedia.org
- Sankey-diagram. Opgehaald van wikipedia.org
- Potentiële energiediagrammen (2009). Hersteld van quimicaorganica.net