Energia livre crítica para nucleação Calculadora

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Cinética da Transformação de Fase Composição e Difusão Estrutura de cristal

✖A energia livre de superfície é a energia para criar o limite da fase sólido-líquido durante a solidificação.ⓘ Energia livre de superfície [𝛾]			+10% -10%
✖Temperatura de fusão do metal ou liga em Kelvin.ⓘ Temperatura de fusão [T_m]			+10% -10%
✖O calor latente de fusão ou entalpia de solidificação é o calor liberado durante a solidificação. Digite apenas a magnitude. É considerado negativo por padrão.ⓘ Calor de fusão latente [ΔH_f]			+10% -10%
✖O valor de sub-resfriamento é a diferença entre a temperatura de fusão e a temperatura considerada (abaixo da temperatura de fusão). Também é conhecido como super-resfriamento.ⓘ Valor de subresfriamento [ΔT]			+10% -10%

✖Energia livre crítica para a formação de núcleos estáveis.ⓘ Energia livre crítica para nucleação [ΔG_*]

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Energia livre crítica para nucleação Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Energia livre crítica - (Medido em Joule) - Energia livre crítica para a formação de núcleos estáveis.
Energia livre de superfície - (Medido em Joule por metro quadrado) - A energia livre de superfície é a energia para criar o limite da fase sólido-líquido durante a solidificação.
Temperatura de fusão - Temperatura de fusão do metal ou liga em Kelvin.
Calor de fusão latente - (Medido em Joule por Metro Cúbico) - O calor latente de fusão ou entalpia de solidificação é o calor liberado durante a solidificação. Digite apenas a magnitude. É considerado negativo por padrão.
Valor de subresfriamento - O valor de sub-resfriamento é a diferença entre a temperatura de fusão e a temperatura considerada (abaixo da temperatura de fusão). Também é conhecido como super-resfriamento.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Energia livre de superfície: 0.2 Joule por metro quadrado --> 0.2 Joule por metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Temperatura de fusão: 1000 --> Nenhuma conversão necessária
Calor de fusão latente: 1200000000 Joule por Metro Cúbico --> 1200000000 Joule por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Valor de subresfriamento: 100 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na 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)

Avaliando ... ...

ΔG_* = 9.30842267730309E-18

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

9.30842267730309E-18 Joule --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

9.30842267730309E-18 ≈ 9.3E-18 Joule <-- Energia livre crítica

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Hariharan VS

Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Chennai

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Verificado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

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Energia livre crítica para nucleação

LaTeX Vai Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)

Raio crítico do núcleo

LaTeX Vai Raio crítico do núcleo = 2*Energia livre de superfície*Temperatura de fusão/(Calor de fusão latente*Valor de subresfriamento)

Energia livre de volume

LaTeX Vai Energia livre de volume = Calor de fusão latente*Valor de subresfriamento/Temperatura de fusão

Raio crítico do núcleo (de energia livre de volume)

LaTeX Vai Raio crítico do núcleo = -2*Energia livre de superfície/Energia livre de volume

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Energia livre crítica para nucleação Fórmula

LaTeX Vai

Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)

Nucleação e crescimento

O progresso da solidificação envolve duas fases distintas: nucleação e crescimento. A nucleação envolve o aparecimento de partículas muito pequenas, ou núcleos do sólido (geralmente consistindo de apenas algumas centenas de átomos), que são capazes de crescer. Durante o estágio de crescimento, esses núcleos aumentam de tamanho, o que resulta no desaparecimento de parte (ou toda) da fase parental. A transformação é concluída se o crescimento dessas novas partículas de fase continuar até que a fração de equilíbrio seja atingida.

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