แผนภาพพลังงานคืออะไร (พร้อมตัวอย่าง)

แผนภาพพลังงาน เป็นกราฟ พลังงาน ที่แสดงกระบวนการที่เกิดขึ้นตลอดปฏิกิริยา แผนภาพพลังงานยังสามารถกำหนดเป็นภาพของการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ในวงโคจร; การนำเสนอแต่ละครั้งเป็นอิเล็กตรอนของวงโคจรที่มีลูกศร

ตัวอย่างเช่นในแผนภาพพลังลูกศรที่ชี้ไปในทิศทางที่เหนือกว่าเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนด้วยการเลี้ยวเป็นบวก ในทางกลับกันลูกศรชี้ลงมีความรับผิดชอบในการเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนที่มีการหมุนเชิงลบ

ไดอะแกรมพลังงานมีสองประเภท แผนภาพทางเคมีอุณหพลศาสตร์หรือสารอินทรีย์ซึ่งแสดงปริมาณของพลังงานที่เกิดขึ้นหรือใช้ตลอดปฏิกิริยา เริ่มต้นจากองค์ประกอบที่มีปฏิกิริยาจะผ่านสถานะของการเปลี่ยนแปลงกับผลิตภัณฑ์

และไดอะแกรมของเคมีอนินทรีย์ซึ่งทำหน้าที่แสดงโมเลกุลออร์บิทัลตามระดับพลังงานที่อะตอมมี

ประเภทของแผนภาพพลังงาน

ไดอะแกรมทางอุณหพลศาสตร์

แผนภาพอุณหพลศาสตร์เป็นไดอะแกรมที่ใช้เพื่อแสดงสถานะทางอุณหพลศาสตร์ของวัสดุ (โดยทั่วไปคือของเหลว) และผลที่ตามมาของการจัดการวัสดุนี้

ตัวอย่างเช่นแผนภาพอุณหภูมิของเอนโทรปิกสามารถใช้แสดงพฤติกรรมของของไหลเมื่อมันเปลี่ยนผ่านคอมเพรสเซอร์

แผนภาพ Sankey

แผนภูมิ Sankey เป็นไดอะแกรมพลังงานที่ความหนาของลูกศรแสดงตามสัดส่วนของปริมาณการไหล ตัวอย่างสามารถแสดงได้ดังนี้:

แผนภาพนี้แสดงการไหลของพลังงานปฐมภูมิทั้งหมดของโรงงาน ความหนาของแถบเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังงานของการผลิตการใช้และการสูญเสีย

แหล่งพลังงานหลักคือก๊าซไฟฟ้าและถ่านหิน / น้ำมันและเป็นตัวแทนของพลังงานที่ป้อนเข้าทางด้านซ้ายของแผนภาพ

นอกจากนี้คุณยังสามารถดูค่าใช้จ่ายพลังงานการไหลของวัสดุในระดับภูมิภาคหรือระดับประเทศและการแบ่งค่าใช้จ่ายของรายการหรือบริการ

แผนภาพเหล่านี้ให้ความสำคัญกับการถ่ายโอนหรือการไหลของพลังงานภายในระบบ

และมันมีประโยชน์มากเมื่อพูดถึงการมีส่วนร่วมที่โดดเด่นในการไหลทั่วไป บ่อยครั้งที่ไดอะแกรมเหล่านี้แสดงปริมาณที่สงวนไว้ภายในขอบเขตของระบบที่กำหนดไว้

แผนภาพ PV

มันถูกใช้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับปริมาณและการวัดความดันในระบบ พวกเขามักใช้ในอุณหพลศาสตร์สรีรวิทยาหัวใจและหลอดเลือดและสรีรวิทยาทางเดินหายใจ

เดิมทีไดอะแกรม PV นั้นเรียกว่าไดอะแกรมตัวบ่งชี้ พวกเขาได้รับการพัฒนาในศตวรรษที่สิบแปดเป็นเครื่องมือในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำ

แผนภาพ PV แสดงการเปลี่ยนแปลงของความดัน P ที่เกี่ยวข้องกับปริมาตร V ของกระบวนการหรือกระบวนการบางอย่าง

ในอุณหพลศาสตร์กระบวนการเหล่านี้ก่อตัวเป็นวัฏจักรดังนั้นเมื่อวัฏจักรเสร็จสมบูรณ์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะของระบบ ตัวอย่างเช่นในอุปกรณ์ที่กลับไปที่ความดันและปริมาณเริ่มต้น

รูปแสดงคุณสมบัติของไดอะแกรม PV ทั่วไป ชุดของสถานะระบุ (จาก 1 ถึง 4) สามารถสังเกตได้

เส้นทางระหว่างแต่ละรัฐประกอบด้วยกระบวนการบางอย่าง (A ถึง D) ที่เปลี่ยนแปลงความดันหรือปริมาตรของระบบ (หรือทั้งสองอย่าง)

แผนภาพ TS

มันถูกใช้ในอุณหพลศาสตร์เพื่อให้เห็นภาพการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและเอนโทรปีเฉพาะระหว่างกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์หรือวงจร

มันมีประโยชน์มากและเป็นเครื่องมือที่พบบ่อยมากในพื้นที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะช่วยให้เห็นภาพการถ่ายเทความร้อนในระหว่างกระบวนการ

สำหรับกระบวนการย้อนกลับหรืออุดมคติอุดมคติพื้นที่ภายใต้เส้นโค้ง TS ของกระบวนการคือความร้อนที่ถ่ายโอนไปยังระบบในระหว่างกระบวนการนั้น

กระบวนการ isentropic ถูกพล็อตเป็นเส้นแนวตั้งในแผนภาพ TS ในขณะที่กระบวนการ isothermal ถูกพล็อตเป็นเส้นแนวนอน

ตัวอย่างนี้แสดงวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิอ่างเก็บน้ำร้อน Tc และอุณหภูมิอ่างเก็บน้ำเย็น Tc ในกระบวนการที่สามารถพลิกกลับได้พื้นที่สีแดง Qc คือปริมาณพลังงานที่แลกเปลี่ยนระหว่างระบบและอ่างเก็บน้ำเย็น

พื้นที่ว่าง W คือปริมาณพลังงานที่แลกเปลี่ยนระหว่างระบบกับสิ่งที่ล้อมรอบ ปริมาณความร้อน Qh แลกเปลี่ยนระหว่างถังร้อนคือผลรวมของทั้งสอง

หากวัฏจักรเคลื่อนที่ไปทางขวาแสดงว่าเป็นเครื่องยนต์ระบายความร้อนที่ปลดปล่อยงาน หากวัฏจักรเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามมันเป็นปั๊มความร้อนที่รับงานและเคลื่อนย้ายความร้อน Qh จากอ่างเก็บน้ำเย็นไปยังอ่างเก็บน้ำร้อน

แผนภาพเคมีอนินทรีย์

พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวแทนหรือร่างโมเลกุลของวงโคจรที่เกี่ยวข้องกับอะตอมและระดับพลังงานของพวกมัน

แผนภาพพลังงานที่มีศักยภาพของอีเทน

ความสอดคล้องที่แตกต่างกันของอีเทนจะไม่มีพลังงานเท่ากันเนื่องจากมีแรงผลักอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกันระหว่างไฮโดรเจน

เมื่อโมเลกุลหมุนแล้วเริ่มต้นจากโครงสร้างที่สลับกันระยะห่างระหว่างอะตอมไฮโดรเจนของกลุ่มเมธิลจะเริ่มลดลง พลังงานที่มีศักยภาพของระบบนั้นจะเพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงโครงสร้างที่บดบัง

พลังงานชนิดต่าง ๆ สามารถแสดงได้ในรูปแบบของกราฟที่สอดคล้องกัน ในแผนภาพของอีเทนพบว่าการรวมกันของสุริยุปราคาเป็นพลังงานสูงสุด ในทางกลับกันทางเลือกจะเป็นขั้นต่ำ

ในแผนภาพพลังงานอีเทนที่มีศักยภาพนี้เราเริ่มจากโครงสร้างที่บดบัง จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนจาก 60 °เป็น 60 °จนกว่าพวกเขาจะผ่าน 360 °

ความสอดคล้องที่แตกต่างสามารถจำแนกได้ตามพลังงาน ตัวอย่างเช่นทางเลือก 1, 3 และห้ามีพลังงานเท่ากัน (0) ในทางตรงกันข้ามความสอดคล้อง 2, 4 และ 6 จะมีพลังงานมากขึ้นอันเป็นผลมาจากการคายก๊าซไฮโดรเจน