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Calculadora Energía libre crítica para la nucleación

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Cinética de la transformación de fase Composición y Difusión Red cristalina

✖La energía libre de superficie es la energía para crear un límite de fase sólido-líquido durante la solidificación.ⓘ Energía libre de superficie [𝛾]			+10% -10%
✖Temperatura de fusión del metal o la aleación en Kelvin.ⓘ Temperatura de fusión [T_m]			+10% -10%
✖El calor latente de fusión o entalpía de solidificación es el calor liberado durante la solidificación. Introduzca sólo la magnitud. Se toma negativo por defecto.ⓘ Calor latente de fusión [ΔH_f]			+10% -10%
✖El valor de subenfriamiento es la diferencia entre la temperatura de fusión y la temperatura considerada (por debajo de la temperatura de fusión). También se conoce como sobreenfriamiento.ⓘ Valor de subenfriamiento [ΔT]			+10% -10%

✖Energía libre crítica para la formación de núcleos estables.ⓘ Energía libre crítica para la nucleación [ΔG_*]

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Energía libre crítica para la nucleación Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Energía libre crítica = 16*pi*Energía libre de superficie^3*Temperatura de fusión^2/(3*Calor latente de fusión^2*Valor de subenfriamiento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Energía libre crítica - (Medido en Joule) - Energía libre crítica para la formación de núcleos estables.
Energía libre de superficie - (Medido en Joule por metro cuadrado) - La energía libre de superficie es la energía para crear un límite de fase sólido-líquido durante la solidificación.
Temperatura de fusión - Temperatura de fusión del metal o la aleación en Kelvin.
Calor latente de fusión - (Medido en Joule por metro cúbico) - El calor latente de fusión o entalpía de solidificación es el calor liberado durante la solidificación. Introduzca sólo la magnitud. Se toma negativo por defecto.
Valor de subenfriamiento - El valor de subenfriamiento es la diferencia entre la temperatura de fusión y la temperatura considerada (por debajo de la temperatura de fusión). También se conoce como sobreenfriamiento.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Energía libre de superficie: 0.2 Joule por metro cuadrado --> 0.2 Joule por metro cuadrado No se requiere conversión
Temperatura de fusión: 1000 --> No se requiere conversión
Calor latente de fusión: 1200000000 Joule por metro cúbico --> 1200000000 Joule por metro cúbico No se requiere conversión
Valor de subenfriamiento: 100 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2) --> 16*pi*0.2^3*1000^2/(3*1200000000^2*100^2)

Evaluar ... ...

ΔG_* = 9.30842267730309E-18

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

9.30842267730309E-18 Joule --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

9.30842267730309E-18 ≈ 9.3E-18 Joule <-- Energía libre crítica

(Cálculo completado en 00.021 segundos)

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Créditos

Creado por Hariharan VS

Instituto Indio de Tecnología (IIT), Chennai

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Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

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Energía libre crítica para la nucleación

LaTeX Vamos Energía libre crítica = 16*pi*Energía libre de superficie^3*Temperatura de fusión^2/(3*Calor latente de fusión^2*Valor de subenfriamiento^2)

Radio crítico del núcleo

LaTeX Vamos Radio crítico del núcleo = 2*Energía libre de superficie*Temperatura de fusión/(Calor latente de fusión*Valor de subenfriamiento)

Energía libre de volumen

LaTeX Vamos Energía libre de volumen = Calor latente de fusión*Valor de subenfriamiento/Temperatura de fusión

Radio crítico del núcleo (de energía libre de volumen)

LaTeX Vamos Radio crítico del núcleo = -2*Energía libre de superficie/Energía libre de volumen

Energía libre crítica para la nucleación Fórmula

LaTeX Vamos

Energía libre crítica = 16*pi*Energía libre de superficie^3*Temperatura de fusión^2/(3*Calor latente de fusión^2*Valor de subenfriamiento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)

Nucleación y crecimiento

El progreso de la solidificación implica dos etapas distintas: nucleación y crecimiento. La nucleación implica la aparición de partículas muy pequeñas, o núcleos del sólido (que a menudo constan de unos pocos cientos de átomos), que son capaces de crecer. Durante la etapa de crecimiento, estos núcleos aumentan de tamaño, lo que resulta en la desaparición de parte (o toda) de la fase parental. La transformación se completa si se permite que prosiga el crecimiento de estas partículas de nueva fase hasta que se alcanza la fracción de equilibrio.

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