Energia molare interna della molecola non lineare Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Energia interna molare = ((3/2)*[R]*Temperatura)+((0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Y*(Velocità angolare lungo l'asse Y^2))+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Z*(Velocità angolare lungo l'asse Z^2))+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse X*(Velocità angolare lungo l'asse X^2)))+((3*Atomicita)-6)*([R]*Temperatura)
Umolar = ((3/2)*[R]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2))+(0.5*Ix*(ωx^2)))+((3*N)-6)*([R]*T)
Questa formula utilizza 1 Costanti, 9 Variabili
Costanti utilizzate
[R] - Costante universale dei gas Valore preso come 8.31446261815324
Variabili utilizzate
Energia interna molare - (Misurato in Joule) - L'energia interna molare di un sistema termodinamico è l'energia contenuta al suo interno. È l'energia necessaria per creare o preparare il sistema in un dato stato interno.
Temperatura - (Misurato in Kelvin) - La temperatura è il grado o l'intensità del calore presente in una sostanza o in un oggetto.
Momento di inerzia lungo l'asse Y - (Misurato in Chilogrammo metro quadrato) - Il momento di inerzia lungo l'asse Y di un corpo rigido è una quantità che determina la coppia necessaria per un'accelerazione angolare desiderata attorno all'asse Y.
Velocità angolare lungo l'asse Y - (Misurato in Radiante al secondo) - La velocità angolare lungo l'asse Y, nota anche come vettore di frequenza angolare, è una misura vettoriale della velocità di rotazione, che si riferisce alla velocità con cui un oggetto ruota o ruota rispetto a un altro punto.
Momento di inerzia lungo l'asse Z - (Misurato in Chilogrammo metro quadrato) - Il momento di inerzia lungo l'asse Z di un corpo rigido è una quantità che determina la coppia necessaria per un'accelerazione angolare desiderata attorno all'asse Z.
Velocità angolare lungo l'asse Z - (Misurato in Radiante al secondo) - La velocità angolare lungo l'asse Z, nota anche come vettore di frequenza angolare, è una misura vettoriale della velocità di rotazione, che si riferisce alla velocità con cui un oggetto ruota o ruota rispetto a un altro punto.
Momento di inerzia lungo l'asse X - (Misurato in Chilogrammo metro quadrato) - Il momento di inerzia lungo l'asse X di un corpo rigido è una quantità che determina la coppia necessaria per un'accelerazione angolare desiderata attorno all'asse X.
Velocità angolare lungo l'asse X - (Misurato in Radiante al secondo) - La velocità angolare lungo l'asse X, nota anche come vettore di frequenza angolare, è una misura vettoriale della velocità di rotazione, che si riferisce alla velocità con cui un oggetto ruota o ruota rispetto a un altro punto.
Atomicita - L'atomicità è definita come il numero totale di atomi presenti in una molecola o elemento.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Temperatura: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Momento di inerzia lungo l'asse Y: 60 Chilogrammo metro quadrato --> 60 Chilogrammo metro quadrato Nessuna conversione richiesta
Velocità angolare lungo l'asse Y: 35 Grado al secondo --> 0.610865238197901 Radiante al secondo (Controlla la conversione ​qui)
Momento di inerzia lungo l'asse Z: 65 Chilogrammo metro quadrato --> 65 Chilogrammo metro quadrato Nessuna conversione richiesta
Velocità angolare lungo l'asse Z: 40 Grado al secondo --> 0.698131700797601 Radiante al secondo (Controlla la conversione ​qui)
Momento di inerzia lungo l'asse X: 55 Chilogrammo metro quadrato --> 55 Chilogrammo metro quadrato Nessuna conversione richiesta
Velocità angolare lungo l'asse X: 30 Grado al secondo --> 0.5235987755982 Radiante al secondo (Controlla la conversione ​qui)
Atomicita: 3 --> Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Umolar = ((3/2)*[R]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2))+(0.5*Ix*(ωx^2)))+((3*N)-6)*([R]*T) --> ((3/2)*[R]*85)+((0.5*60*(0.610865238197901^2))+(0.5*65*(0.698131700797601^2))+(0.5*55*(0.5235987755982^2)))+((3*3)-6)*([R]*85)
Valutare ... ...
Umolar = 3214.85602858939
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
3214.85602858939 Joule --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
3214.85602858939 3214.856 Joule <-- Energia interna molare
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Creato da Prerana Bakli
Università delle Hawai'i a Mānoa (UH Manoa), Hawaii, Stati Uniti
Prerana Bakli ha creato questa calcolatrice e altre 800+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Akshada Kulkarni
Istituto nazionale di tecnologia dell'informazione (NIIT), Neemrana
Akshada Kulkarni ha verificato questa calcolatrice e altre 900+ altre calcolatrici!

Principio di equipaggiamento e capacità termica Calcolatrici

Energia di rotazione della molecola non lineare
​ LaTeX ​ Partire Energia rotazionale = (0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Y*Velocità angolare lungo l'asse Y^2)+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Z*Velocità angolare lungo l'asse Z^2)+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse X*Velocità angolare lungo l'asse X^2)
Energia traslazionale
​ LaTeX ​ Partire Energia traslazionale = ((Momento lungo l'asse X^2)/(2*Massa))+((Momento lungo l'asse Y^2)/(2*Massa))+((Momento lungo l'asse Z^2)/(2*Massa))
Energia di rotazione della molecola lineare
​ LaTeX ​ Partire Energia rotazionale = (0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Y*(Velocità angolare lungo l'asse Y^2))+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Z*(Velocità angolare lungo l'asse Z^2))
Energia vibrazionale modellata come oscillatore armonico
​ LaTeX ​ Partire Energia vibrazionale = ((Momento dell'oscillatore armonico^2)/(2*Massa))+(0.5*Costante di primavera*(Cambio di posizione^2))

Formule importanti sul principio di equipartizione e sulla capacità termica Calcolatrici

Energia termica media della molecola di gas poliatomico non lineare data l'atomicità
​ LaTeX ​ Partire Energia termica data l'atomicità = ((6*Atomicita)-6)*(0.5*[BoltZ]*Temperatura)
Energia termica media della molecola di gas poliatomico lineare data l'atomicità
​ LaTeX ​ Partire Energia termica data l'atomicità = ((6*Atomicita)-5)*(0.5*[BoltZ]*Temperatura)
Energia molare interna della molecola non lineare data l'atomicità
​ LaTeX ​ Partire Energia interna molare = ((6*Atomicita)-6)*(0.5*[R]*Temperatura)
Energia molare interna della molecola lineare data l'atomicità
​ LaTeX ​ Partire Energia interna molare = ((6*Atomicita)-5)*(0.5*[R]*Temperatura)

Energia molare interna della molecola non lineare Formula

​LaTeX ​Partire
Energia interna molare = ((3/2)*[R]*Temperatura)+((0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Y*(Velocità angolare lungo l'asse Y^2))+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse Z*(Velocità angolare lungo l'asse Z^2))+(0.5*Momento di inerzia lungo l'asse X*(Velocità angolare lungo l'asse X^2)))+((3*Atomicita)-6)*([R]*Temperatura)
Umolar = ((3/2)*[R]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2))+(0.5*Ix*(ωx^2)))+((3*N)-6)*([R]*T)

Qual è l'affermazione del teorema di equipartizione?

Il concetto originale di equipartizione era che l'energia cinetica totale di un sistema è condivisa equamente tra tutte le sue parti indipendenti, in media, una volta che il sistema ha raggiunto l'equilibrio termico. Equipartition fa anche previsioni quantitative per queste energie. Il punto chiave è che l'energia cinetica è quadratica nella velocità. Il teorema di equipartizione mostra che in equilibrio termico, qualsiasi grado di libertà (come un componente della posizione o velocità di una particella) che appare solo quadraticamente nell'energia ha un'energia media di 1⁄2kBT e quindi contribuisce 1⁄2kB alla capacità termica del sistema

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!