שתף:
מהי דיאגרמת אנרגיה? (עם דוגמאות)
א דיאגרמת אנרגיה זהו גרף אנרגיה המדגים את התהליך המתרחש לאורך כל תגובה. דיאגרמות אנרגיה יכול גם להיות מוגדר כמו הדמיה של תצורה אלקטרונית ב אורביטלים; כל ייצוג הוא אלקטרון של מסלול עם חץ.
לדוגמה, בתרשים אנרגטי החצים המצביעים על כיוון מעולה מייצגים אלקטרון עם סיבוב חיובי. בתורו, החצים מצביע למטה, אחראים לייצג אלקטרונים עם ספין שלילי.
ישנם שני סוגים של דיאגרמות אנרגיה. תרמודינמיקה תרמודינמית או דיאגרמות אורגניות, אשר מראים את כמות האנרגיה שנוצר או בילה במהלך התגובה; החל האלמנטים הם תגובתי, עובר מצב של מעבר, למוצרים.
והדיאגרמות של הכימיה האורגנית, המשמשות להדגמת האורביטלים המולקולריים לפי רמת האנרגיה שיש לאטומים.
סוגי דיאגרמות אנרגיה
תרמודינמיקה דיאגרמות
דיאגרמות תרמודינמיות הן דיאגרמות המשמשות לייצוג המצבים התרמודינמיים של חומר (בדרך כלל נוזלים) וההשלכות של טיפול בחומר זה.
לדוגמה, דיאגרמת טמפרטורה אנטרופית ניתן להשתמש כדי להדגים את ההתנהגות של נוזל כפי שהוא משתנה באמצעות מדחס.
דיאגרמת סאנקי
דיאגרמות Sankey הן דיאגרמות אנרגיה שבהן עובי החצים מוצגים באופן יחסי לכמות הזרימה. דוגמה לכך ניתן להדגים כדלקמן:
תרשים זה מייצג את כל זרימת האנרגיה העיקרית של המפעל. עובי הלהקות הוא יחסי ישר לאנרגיה של ייצור, שימוש והפסדים.
מקורות האנרגיה העיקריים הם גז, חשמל ופחם / נפט ומייצגים את קלט האנרגיה בצד השמאלי של התרשים.
ניתן גם להציג את הוצאות האנרגיה, את זרימת החומר ברמה האזורית או הארצית, ואת פירוט העלות של פריט או שירותים.
דיאגרמות אלה מציבות דגש חזותי על העברות אנרגיה גדולות או זורמים בתוך המערכת.
והם מועילים מאוד כשמדובר באיתור תרומות דומיננטיות בזרימה כללית. לעתים קרובות דיאגרמות אלה מציגות כמויות משומרות בתוך גבולות של מערכת מוגדרת.
תרשים P-V
הוא משמש לתיאור שינויים המתאימים למדידות עוצמת הקול והלחץ במערכת. הם נפוצים בתרמודינמיקה, פיזיולוגיה של הלב וכלי הדם ופיזיולוגיה של הנשימה.
דיאגרמות ה- P-V נקראו במקור דיאגרמות אינדיקטור. הם פותחו במאה השמונה עשרה ככלי להבנת היעילות של מנועי קיטור.
תרשים P-V מראה את השינוי בלחץ P ביחס לנפח V של תהליך או תהליכים מסוימים.
בתרמודינמיקה, תהליכים אלה יוצרים מחזור, כך שכאשר המעגל הושלם אין שינוי במצב המערכת; כמו למשל במנגנון החוזר ללחץ ולנפח הראשוני שלו.
הדמות מציגה את המאפיינים של דיאגרמת P-V טיפוסית. ניתן לראות סדרה של מדינות המנויות (בין 1 ל -4).
הנתיב בין כל מדינה מורכב מתהליך כלשהו (A ל- D) שמשנה את הלחץ או את עוצמת הקול של המערכת (או את שניהם).
תרשים T-S
הוא משמש תרמודינמיקה לדמיין שינויים בטמפרטורה ואנטרופיה ספציפית במהלך תהליך תרמודינמי או מחזור.
זה מאוד שימושי וכלי נפוץ מאוד באזור, במיוחד משום שהוא עוזר לדמיין העברת חום במהלך תהליך.
עבור תהליכים הפיכים או אידיאלי, השטח תחת עקומת T-S של תהליך הוא החום המועבר למערכת במהלך תהליך זה.
תהליך איזטרופי הוא זממו בתור קו אנכי בתרשים T-S, בעוד תהליך איזותרמי הוא זממו בתור קו אופקי.
דוגמה זו מראה מחזור תרמודינמי המתרחש בטמפרטורת מאגר חם Tc, וכן טמפרטורת מאגר קר Tc. בתהליך הפיך, השטח האדום Qc הוא כמות האנרגיה שהוחלפו בין המערכת לבין המאגר הקר.
שטח W ריק הוא כמות של אנרגיה העבודה החליפו בין המערכת לבין מה שמקיף אותו. כמות החום Qh החליפו בין ההפקדה החם הוא סכום של שני.
אם המחזור עובר ימינה זה אומר שזה מנוע חום שמשחרר עבודה. אם המעגל נע בכיוון ההפוך, הוא משאבת חום שמקבלת עבודה ומזיזה את QH החום מהמאגר הקר למאגר החם.
דיאגרמות כימיה אנאורגניות
הם משמשים לייצוג או לתיאור האורביטלים המולקולריים הקשורים לאטומים ולרמת האנרגיה שלהם.
דיאגרמת האנרגיה הפוטנציאלית של אתאן
הקונפורמציות השונות של אתאן לא יהיו בעלות אנרגיה זהה, שכן יש להן דחייה אלקטרונית בין המימן.
כאשר המולקולה מסובבת, החל מקונפורמציה לסירוגין, המרחק בין אטומי המימן של קבוצות המתיל הספציפיות מתחיל לרדת. האנרגיה הפוטנציאלית של מערכת זו תגדל עד שהיא תגיע לקונפורמציה מאופקת
סוגים שונים של אנרגיה ניתן לייצג באופן גרפי בין קונפורמציות שונות. בתרשים של האתאן הוא ציין כיצד קונפורמציות מאומצות הם מקסימום של אנרגיה; מצד שני, החלופות יהיו המינימום.
בתרשים האנרגיה הפוטנציאלי של אתאן זה, אנו מתחילים מתוך קונפורמציה מאופקת. אחר כך הם מסתובבים מ 60 ° ל 60 ° עד שהם עוברים 360 °.
ניתן לסווג את הקונפורמיות השונות לפי אנרגיה. לדוגמה, לחילופין 1,3 ו- 5 יש את אותה אנרגיה (0). מצד שני, קונפורציות 2,4 ו 6 יהיה יותר אנרגיה כתוצאה של eclipsing גז מימן
הפניות
- דיאגרמת נפח לחץ. מקור: wikipedia.org
- דיאגרמת T-S. מקור: wikipedia.org
- דיאגרמת סאנקי. מקור: wikipedia.org
- דיאגרמות אנרגיה פוטנציאליות (2009). משוחזר מ quimicaorganica.net