Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2))
Deze formule gebruikt 5 Variabelen
Variabelen gebruikt
Vibrerende energie - (Gemeten in Joule) - Trillingsenergie is de totale energie van de respectieve rotatie-trillingsniveaus van een diatomisch molecuul.
Momentum van harmonische oscillator - (Gemeten in Kilogrammeter per seconde) - Momentum van harmonische oscillator wordt geassocieerd met het lineaire momentum.
Massa - (Gemeten in Kilogram) - Massa is de hoeveelheid materie in een lichaam, ongeacht het volume of de krachten die erop werken.
Veerconstante - (Gemeten in Newton per meter) - Veerconstante is de verplaatsing van de veer vanuit zijn evenwichtspositie.
Verandering in positie - (Gemeten in Meter) - De verandering in positie staat bekend als verplaatsing. Het woord verplaatsing houdt in dat een object is verplaatst of is verplaatst.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Momentum van harmonische oscillator: 10 Kilogrammeter per seconde --> 10 Kilogrammeter per seconde Geen conversie vereist
Massa: 35.45 Kilogram --> 35.45 Kilogram Geen conversie vereist
Veerconstante: 51 Newton per meter --> 51 Newton per meter Geen conversie vereist
Verandering in positie: 15 Meter --> 15 Meter Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2)) --> ((10^2)/(2*35.45))+(0.5*51*(15^2))
Evalueren ... ...
Evf = 5738.91043723554
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
5738.91043723554 Joule --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
5738.91043723554 5738.91 Joule <-- Vibrerende energie
(Berekening voltooid in 00.021 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Prerana Bakli
Universiteit van Hawai'i in Mānoa (UH Manoa), Hawaï, VS
Prerana Bakli heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 800+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Akshada Kulkarni
Nationaal instituut voor informatietechnologie (NIT), Neemrana
Akshada Kulkarni heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 900+ rekenmachines!

Equipartitieprincipe en warmtecapaciteit Rekenmachines

Rotatie-energie van niet-lineaire molecuul
​ LaTeX ​ Gaan Rotatie-energie = (0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*Hoeksnelheid langs de Y-as^2)+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*Hoeksnelheid langs de Z-as^2)+(0.5*Traagheidsmoment langs de X-as*Hoeksnelheid langs de X-as^2)
Translationele energie
​ LaTeX ​ Gaan Translationele energie = ((Momentum langs de X-as^2)/(2*Massa))+((Momentum langs de Y-as^2)/(2*Massa))+((Momentum langs de Z-as^2)/(2*Massa))
Rotatie-energie van lineaire molecuul
​ LaTeX ​ Gaan Rotatie-energie = (0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2))
Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator
​ LaTeX ​ Gaan Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))

Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator Formule

​LaTeX ​Gaan
Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2))

Wat is de verklaring van de equipartitie-stelling?

Het oorspronkelijke concept van equipartitie was dat de totale kinetische energie van een systeem gemiddeld gelijkelijk wordt verdeeld over al zijn onafhankelijke delen, zodra het systeem thermisch evenwicht heeft bereikt. Equipartition doet ook kwantitatieve voorspellingen voor deze energieën. Het belangrijkste punt is dat de kinetische energie kwadratisch is in de snelheid. Het equipartitie-theorema laat zien dat bij thermisch evenwicht elke vrijheidsgraad (zoals een component van de positie of snelheid van een deeltje) die alleen kwadratisch in de energie voorkomt, een gemiddelde energie heeft van 1⁄2 kBT en dus 1⁄2 kB bijdraagt. op de warmtecapaciteit van het systeem.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!