エネルギー図であるエネルギー反応を通して発生するプロセスを示すグラフ。エネルギー図は、軌道における電子配置の視覚化として定義することもできます。各表現は、矢印付きの軌道からの電子です。
たとえば、エネルギー図では、上向きの矢印は正のスピンを持つ電子を表しています。次に、下向きの矢印は、負のスピンを持つ電子を表します。
エネルギー図には2つのタイプがあります。反応全体で生成または消費されるエネルギー量を示す熱力学または有機化学の図。要素が反応的であり、遷移状態を経て製品に至る。
また、無機化学図は、原子のエネルギーレベルに応じて分子軌道を示すのに役立ちます。
エネルギー図の種類
熱力学図
熱力学図は、物質（通常は流体）の熱力学的状態と、この物質の取り扱いの結果を表すために使用される図です。
たとえば、エントロピー温度図は、コンプレッサーを介して変化する流体の動作を示すために使用できます。
サンキー図
Sankey図は、矢印の太さが流量に比例して表示されるエネルギー図です。例を以下に示します。
この図は、工場におけるエネルギーの主要な流れ全体を表しています。ベルトの厚さは、生産、使用、損失のエネルギーに正比例します。
主要なエネルギー源はガス、電気、石炭/石油であり、図の左側のエネルギー入力を表しています。
また、エネルギー費用、地域レベルまたは国レベルのマテリアルフロー、アイテムまたはサービスのコストの内訳を表示することもできます。
これらの図は、システム内の大規模なエネルギー伝達または流れを視覚的に強調しています。
そして、それらは一般的なフローで主要な貢献を見つけるのに非常に役立ちます。これらの図は、多くの場合、定義されたシステムの制限内で保存された量を示しています。
PV図
システム内の体積と圧力の測定値に対応する変化を説明するために使用されます。それらは一般に熱力学、心血管生理学、呼吸生理学で使用されます。
PVダイアグラムは、もともとインジケーターダイアグラムと呼ばれていました。18世紀に蒸気機関の効率を理解するためのツールとして開発されました。
PVダイアグラムは、いくつかのプロセスのVの体積に対する圧力Pの変化を示します。
熱力学では、これらのプロセスがサイクルを形成するため、サイクルが完了してもシステムの状態は変化しません。たとえば、初期の圧力と体積に戻る装置などです。
この図は、典型的なPVダイアグラムの特性を示しています。一連の番号付きの状態（1〜4）を観察できます。
各状態間のパスは、システムの圧力または体積（またはその両方）を変更するいくつかのプロセス（AからD）で構成されます。
TS図
これは、熱力学プロセスまたはサイクル中の温度変化と特定のエントロピーを視覚化するために熱力学で使用されます。
これは、特にプロセス中の熱伝達を視覚化するのに役立つため、この領域で非常に便利で非常に一般的なツールです。
可逆的または理想的なプロセスの場合、プロセスのTS曲線の下の領域は、そのプロセス中にシステムに伝達される熱です。
等エントロピープロセスはTSダイアグラムの垂直線としてグラフ化され、等温プロセスは水平線としてグラフ化されます。
この例は、高温のタンク温度Tcと低温のタンク温度Tcで発生する熱力学的サイクルを示しています。可逆プロセスでは、赤い領域Qcは、システムとコールドリザーバーとの間で交換されるエネルギーの量です。
空白の領域Wは、システムとその周囲との間で交換されるエネルギー仕事の量です。高温タンク間で交換される熱量Qhは、2つの合計です。
サイクルが右に移動する場合、それは仕事を解放するのが熱機関であることを意味します。サイクルが反対方向に移動する場合、仕事を受け取り、熱Qhを低温タンクから高温タンクに移動するのはヒートポンプです。
無機化学図
それらは、原子とそれらのエネルギー準位に関連する分子軌道を表現または図式化するのに役立ちます。
エタンのポテンシャルエネルギー図
エタンの異なるコンフォメーションは、水素間の電子反発力が異なるため、同じエネルギーになることはありません。
分子が回転すると、すでに交互になっているコンフォメーションから始まり、特定のメチル基の水素原子間の距離が減少し始めます。そのシステムのポテンシャルエネルギーは、それが日食の構造に達するまで増加します。
さまざまなコンフォメーション間の異なるタイプのエネルギーをグラフィカルに表すことができます。エタンの図では、見えなくなったコンフォメーションが最大エネルギーになる様子が観察されます。一方、代替案は最小になります。
このポテンシャルエネルギー図では、エタンは食の状態から始まります。その後、360°がカバーされるまで、60°から60°に変わります。
さまざまな立体配座はエネルギーに従って分類できます。たとえば、代替1,3と5は同じエネルギー（0）を持っています。一方、コンフォーメーション2、4、6は、水素-水素食の結果としてより多くのエネルギーを持ちます。
参考文献
- 圧力ボリューム図。wikipedia.orgから復元
- TS図。wikipedia.orgから復元
- サンキー図。wikipedia.orgから復元
- 潜在的なエネルギー図。（2009）。quimicaorganica.netから復元