Énergie cinétique totale Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Énergie totale = Énergie translationnelle+Énergie de rotation+Énergie vibratoire
Etotal = ET+Erot+Evf
Cette formule utilise 4 Variables
Variables utilisées
Énergie totale - (Mesuré en Joule) - L'énergie totale est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle du système considéré.
Énergie translationnelle - (Mesuré en Joule) - L'énergie de translation concerne le déplacement des molécules dans un espace en fonction des mouvements thermiques normaux de la matière.
Énergie de rotation - (Mesuré en Joule) - L'énergie de rotation est l'énergie des niveaux de rotation dans la spectroscopie de rotation des molécules diatomiques.
Énergie vibratoire - (Mesuré en Joule) - L'énergie vibratoire est l'énergie totale des niveaux de rotation-vibration respectifs d'une molécule diatomique.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Énergie translationnelle: 600 Joule --> 600 Joule Aucune conversion requise
Énergie de rotation: 150 Joule --> 150 Joule Aucune conversion requise
Énergie vibratoire: 100 Joule --> 100 Joule Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Etotal = ET+Erot+Evf --> 600+150+100
Évaluer ... ...
Etotal = 850
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
850 Joule --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
850 Joule <-- Énergie totale
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Prerana Bakli
Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis
Prerana Bakli a créé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!
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Vérifié par Akshada Kulkarni
Institut national des technologies de l'information (NIIT), Neemrana
Akshada Kulkarni a validé cette calculatrice et 900+ autres calculatrices!

Principe d'équipartition et capacité thermique Calculatrices

Énergie de rotation de la molécule non linéaire
​ LaTeX ​ Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe X*Vitesse angulaire le long de l'axe X^2)
Énergie translationnelle
​ LaTeX ​ Aller Énergie translationnelle = ((Momentum le long de l'axe X^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Y^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Z^2)/(2*Masse))
Énergie de rotation de la molécule linéaire
​ LaTeX ​ Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*(Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*(Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2))
Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique
​ LaTeX ​ Aller Énergie vibratoire = ((Momentum de l'oscillateur harmonique^2)/(2*Masse))+(0.5*Constante de ressort*(Changement de poste^2))

Formules importantes sur le principe d'équipartition et la capacité thermique Calculatrices

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité
​ LaTeX ​ Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[BoltZ]*Température)
Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique linéaire compte tenu de l'atomicité
​ LaTeX ​ Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[BoltZ]*Température)
Énergie molaire interne d'une molécule non linéaire compte tenu de l'atomicité
​ LaTeX ​ Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[R]*Température)
Énergie molaire interne d'une molécule linéaire compte tenu de l'atomicité
​ LaTeX ​ Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[R]*Température)

Énergie cinétique totale Formule

​LaTeX ​Aller
Énergie totale = Énergie translationnelle+Énergie de rotation+Énergie vibratoire
Etotal = ET+Erot+Evf

Quelle est l'énoncé du théorème d'Equipartition?

Le concept original d'équipartition était que l'énergie cinétique totale d'un système est partagée également entre toutes ses parties indépendantes, en moyenne, une fois que le système a atteint l'équilibre thermique. Equipartition fait également des prédictions quantitatives pour ces énergies. Le point clé est que l'énergie cinétique est quadratique dans la vitesse. Le théorème d'équipartition montre qu'en équilibre thermique, tout degré de liberté (tel qu'une composante de la position ou de la vitesse d'une particule) qui n'apparaît que quadratiquement dans l'énergie a une énergie moyenne de 1⁄2kBT et contribue donc à 1⁄2kB à la capacité thermique du système.

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