UN diagramma energetico è un grafico dell'energia che illustra il processo che si verifica durante una reazione. I diagrammi energetici possono anche essere definiti come la visualizzazione di una configurazione elettronica in orbitali; ogni rappresentazione è un elettrone proveniente da un orbitale con una freccia.
Ad esempio, in un diagramma di energia le frecce che puntano verso l'alto rappresentano un elettrone con uno spin positivo. A loro volta, le frecce rivolte verso il basso sono responsabili della rappresentazione di un elettrone con spin negativo.
Esistono due tipi di diagrammi energetici. I diagrammi della termodinamica o chimica organica, che mostrano la quantità di energia generata o spesa durante una reazione; a partire dagli elementi reattivi, passando per uno stato di transizione, ai prodotti.
E diagrammi di chimica inorganica, che servono a dimostrare gli orbitali molecolari in base al livello di energia degli atomi.
I diagrammi termodinamici sono diagrammi utilizzati per rappresentare gli stati termodinamici di una materia (tipicamente fluidi) e le conseguenze della manipolazione di questo materiale.
Ad esempio, un diagramma della temperatura entropica può essere utilizzato per dimostrare il comportamento di un fluido mentre cambia attraverso un compressore..
I diagrammi di Sankey sono diagrammi energetici in cui lo spessore delle frecce viene mostrato proporzionalmente alla quantità di flusso. Un esempio può essere illustrato come segue:
Questo diagramma rappresenta l'intero flusso primario di energia in una fabbrica. Lo spessore delle cinghie è direttamente proporzionale all'energia di produzione, utilizzo e perdite.
Le fonti primarie di energia sono gas, elettricità e carbone / petrolio e rappresentano l'ingresso di energia sul lato sinistro del diagramma..
È inoltre possibile visualizzare le spese energetiche, il flusso di materiali a livello regionale o nazionale e la ripartizione del costo di un articolo o di un servizio..
Questi diagrammi pongono un'enfasi visiva su grandi trasferimenti o flussi di energia all'interno di un sistema..
E sono molto utili per individuare i contributi dominanti in un flusso generale. Questi diagrammi mostrano spesso quantità conservate entro i limiti di un sistema definito..
Viene utilizzato per descrivere i cambiamenti corrispondenti alle misurazioni di volume e pressione nel sistema. Sono comunemente usati in termodinamica, fisiologia cardiovascolare e fisiologia respiratoria..
I diagrammi P-V erano originariamente chiamati diagrammi degli indicatori. Sono stati sviluppati nel XVIII secolo come strumenti per comprendere l'efficienza dei motori a vapore..
Un diagramma P-V mostra la variazione della pressione P rispetto al volume di V di alcuni processi.
In termodinamica, questi processi formano un ciclo, in modo che quando il ciclo è completato non vi è alcun cambiamento nello stato del sistema; come ad esempio in un apparecchio che ritorna alla sua pressione e volume iniziali.
La figura mostra le caratteristiche di un tipico diagramma P-V. È possibile osservare una serie di stati numerati (da 1 a 4).
Il percorso tra ogni stato consiste in un processo (da A a D) che altera la pressione o il volume del sistema (O entrambi).
Viene utilizzato in termodinamica per visualizzare i cambiamenti di temperatura e l'entropia specifica durante un processo o ciclo termodinamico..
È molto utile e uno strumento molto comune nella zona, in particolare perché aiuta a visualizzare il trasferimento di calore durante un processo..
Per processi reversibili o ideali, l'area sotto la curva T-S di un processo è il calore trasferito al sistema durante quel processo..
Un processo isotropico è rappresentato graficamente come una linea verticale su un diagramma T-S, mentre un processo isotermico è rappresentato graficamente come una linea orizzontale..
Questo esempio mostra un ciclo termodinamico che si svolge a una temperatura del serbatoio caldo Tc e una temperatura del serbatoio freddo Tc. In un processo reversibile, l'area rossa Qc è la quantità di energia scambiata tra il sistema e il serbatoio freddo.
L'area vuota W è la quantità di lavoro energetico scambiato tra il sistema e l'ambiente circostante. La quantità di calore Qh scambiata tra il serbatoio caldo è la somma dei due.
Se il ciclo si sposta a destra significa che è un motore termico che rilascia lavoro. Se il ciclo si muove in senso inverso, è una pompa di calore che riceve lavoro e sposta il calore Qh dal bollitore freddo al bollitore caldo.
Servono a rappresentare o schematizzare gli orbitali molecolari relativi agli atomi e al loro livello di energia.
Le diverse conformazioni dell'etano non avranno la stessa energia poiché hanno una diversa repulsione elettronica tra gli idrogeni.
Man mano che la molecola viene ruotata, a partire da una conformazione già sfalsata, la distanza tra gli atomi di idrogeno dei particolari gruppi metilici inizia a ridursi. L'energia potenziale di quel sistema aumenterà fino a raggiungere una conformazione eclissata.
I diversi tipi di energia tra le varie conformazioni possono essere rappresentati graficamente. Nel diagramma dell'etano si osserva come le conformazioni eclissate siano la massima energia; d'altra parte i supplenti sarebbero il minimo.
In questo diagramma dell'energia potenziale, l'etano parte da una conformazione eclissata. Quindi fanno giri da 60 ° a 60 ° fino a coprire i 360 °.
Le diverse conformazioni possono essere classificate in base all'energia. Ad esempio, le alternative 1,3 e 5 hanno la stessa energia (0). D'altra parte, le conformazioni 2,4 e 6 avranno più energia come conseguenza dell'eclissi di idrogeno-idrogeno
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