ČO JE ENERGETICKÝ DIAGRAM? (S PRÍKLADMI) - VEDA - 2026

Energia diagram je energia graf, ktorý znázorňuje proces, ktorý prebieha po celú dobu reakcie. Energetické diagramy možno definovať aj ako vizualizáciu elektrónovej konfigurácie na obežných dráhach; každá reprezentácia je elektrón z obežnej dráhy so šípkou.

Napríklad v energetickom diagrame šípky smerujúce nahor predstavujú elektrón s pozitívnym spinom. Na druhej strane sú šípky smerujúce nadol zodpovedné za znázornenie elektrónu so záporným spinom.

Existujú dva typy energetických diagramov. Diagramy termodynamiky alebo organickej chémie, ktoré ukazujú množstvo energie generovanej alebo spotrebovanej počas reakcie; počnúc prvkami, ktoré sú reaktívne, prechádzajú prechodným stavom, až po výrobky.

A diagramy anorganickej chémie, ktoré slúžia na demonštráciu molekulárnych orbitálov podľa energetickej úrovne atómov.

Druhy energetických diagramov

Termodynamické diagramy

Termodynamické diagramy sú diagramy používané na znázornenie termodynamických stavov hmoty (zvyčajne tekutín) a dôsledkov zaobchádzania s týmto materiálom.

Napríklad entropická teplotná schéma sa môže použiť na demonštráciu chovania tekutiny, keď sa mení kompresorom.

Sankey diagram

Sankey diagramy sú energetické diagramy, v ktorých je znázornená hrúbka šípok úmerne k množstvu prietoku. Príklad je možné ilustrovať takto:

Tento diagram predstavuje celý primárny tok energie v továrni. Hrúbka pásov je priamo úmerná energii výroby, použitia a stratám.

Primárne zdroje energie sú plyn, elektrina a uhlie / ropa a predstavujú prívod energie na ľavej strane diagramu.

Môžete tiež zobraziť náklady na energiu, tok materiálu na regionálnej alebo národnej úrovni a rozpis nákladov na položku alebo služby.

Tieto diagramy kladú vizuálny dôraz na veľké prenosy energie alebo toky v systéme.

A sú veľmi užitočné pri hľadaní dominantných príspevkov vo všeobecnom toku. Tieto diagramy často ukazujú konzervované množstvá v rámci limitov definovaného systému.

PV diagram

Používa sa na opis zmien zodpovedajúcich meraniam objemu a tlaku v systéme. Bežne sa používajú v termodynamike, kardiovaskulárnej fyziológii a respiračnej fyziológii.

PV diagramy sa pôvodne nazývali indikátorové diagramy. Boli vyvinuté v 18. storočí ako nástroje na pochopenie účinnosti parných strojov.

PV diagram ukazuje zmenu tlaku P vzhľadom na objem V určitého procesu alebo procesov.

V termodynamike tieto procesy tvoria cyklus, takže keď je cyklus dokončený, nedochádza k žiadnym zmenám stavu systému; ako napríklad v zariadení, ktoré sa vracia na svoj počiatočný tlak a objem.

Obrázok ukazuje charakteristiky typického PV diagramu. Je možné pozorovať rad číslovaných stavov (1 až 4).

Cesta medzi každým stavom pozostáva z určitého procesu (A až D), ktorý mení tlak alebo objem systému (ALEBO obidva).

Schéma TS

Používa sa v termodynamike na vizualizáciu zmien teploty a špecifickej entropie počas termodynamického procesu alebo cyklu.

Je to veľmi užitočný a veľmi bežný nástroj v tejto oblasti, najmä preto, že pomáha vizualizovať prenos tepla počas procesu.

V prípade reverzibilných alebo ideálnych procesov je oblasťou pod krivkou TS tepla teplo prenášané do systému počas tohto procesu.

Izentropický proces je graficky znázornený ako zvislá čiara na schéme TS, zatiaľ čo izotermálny proces je znázornený ako vodorovná čiara.

Tento príklad ukazuje termodynamický cyklus, ktorý sa uskutočňuje pri teplote horúcej nádrže Tc a studenej teplote nádrže Tc. V reverzibilnom procese je červená plocha Qc množstvo energie vymieňané medzi systémom a chladiacou nádržou.

Prázdna oblasť W je množstvo energie, ktorá sa vymieňa medzi systémom a jeho okolím. Množstvo tepla Qh vymeneného medzi horúcou nádržou je súčtom týchto dvoch.

Ak sa cyklus posúva doprava, znamená to, že ide o tepelný motor, ktorý uvoľňuje prácu. Ak sa cyklus pohybuje opačným smerom, je to tepelné čerpadlo, ktoré prijíma prácu a prenáša teplo Qh zo studenej nádrže do horúcej nádrže.

Grafy anorganickej chémie

Slúžia na znázornenie alebo schematické znázornenie molekulárnych orbitálov týkajúcich sa atómov a ich energetickej úrovne.

Schéma potenciálnej energie etánu

Rôzne konformácie etánu nebudú mať rovnakú energiu, pretože majú rozdielny elektronický odpor medzi vodíkom.

Keď sa molekula otáča, počnúc už meniacou sa konformáciou, vzdialenosť medzi atómami vodíka konkrétnych metylových skupín sa začne zmenšovať. Potenciálna energia tohto systému sa bude zvyšovať, až kým nedosiahne zatmenú konformáciu

Rôzne typy energie medzi rôznymi konformáciami môžu byť graficky znázornené. V etánovom diagrame sa pozoruje, ako zatienené konformácie predstavujú maximálnu energiu; na druhej strane náhradníci by boli minimálni.

V tomto potenciálnom energetickom diagrame začína etán od zatienenej konformácie. Potom sa otáčajú zo 60 ° na 60 °, až kým nie sú zakryté 360 °.

Rôzne konformácie sa dajú klasifikovať podľa energie. Napríklad náhradníci 1, 3 a 5 majú rovnakú energiu (0). Na druhej strane, konformácie 2,4 a 6 budú mať viac energie v dôsledku zatmenia vodíka a vodíka

Referencie

1. Diagram objemového tlaku. Obnovené z wikipedia.org
2. Schéma TS. Obnovené z wikipedia.org
3. Sankey diagram. Obnovené z wikipedia.org
4. Schémy potenciálnej energie. (2009). Obnovené z domény quimicaorganica.net