Средняя тепловая энергия нелинейной многоатомной молекулы газа Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Термальная энергия = ((3/2)*[BoltZ]*Температура)+((0.5*Момент инерции по оси Y*(Угловая скорость по оси Y^2))+(0.5*Момент инерции по оси Z*(Угловая скорость по оси Z^2)))+((3*атомарность)-6)*([BoltZ]*Температура)
Qin = ((3/2)*[BoltZ]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2)))+((3*N)-6)*([BoltZ]*T)
В этой формуле используются 1 Константы, 7 Переменные
Используемые константы
[BoltZ] - постоянная Больцмана Значение, принятое как 1.38064852E-23
Используемые переменные
Термальная энергия - (Измеряется в Джоуль) - Тепловая энергия - это тепловая энергия, вводимая в данную систему. Эта подводимая тепловая энергия преобразуется в полезную работу, и при этом часть ее расходуется впустую.
Температура - (Измеряется в Кельвин) - Температура – это степень или интенсивность тепла, присутствующего в веществе или объекте.
Момент инерции по оси Y - (Измеряется в Килограмм квадратный метр) - Момент инерции вдоль оси Y твердого тела — это величина, определяющая крутящий момент, необходимый для желаемого углового ускорения относительно оси Y.
Угловая скорость по оси Y - (Измеряется в Радиан в секунду) - Угловая скорость по оси Y, также известная как вектор угловой частоты, представляет собой векторную меру скорости вращения, которая относится к тому, насколько быстро объект вращается или вращается относительно другой точки.
Момент инерции по оси Z - (Измеряется в Килограмм квадратный метр) - Момент инерции вдоль оси Z твердого тела — это величина, которая определяет крутящий момент, необходимый для желаемого углового ускорения относительно оси Z.
Угловая скорость по оси Z - (Измеряется в Радиан в секунду) - Угловая скорость по оси Z, также известная как вектор угловой частоты, представляет собой векторную меру скорости вращения, которая относится к тому, насколько быстро объект вращается или вращается относительно другой точки.
атомарность - Атомарность определяется как общее количество атомов, присутствующих в молекуле или элементе.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Температура: 85 Кельвин --> 85 Кельвин Конверсия не требуется
Момент инерции по оси Y: 60 Килограмм квадратный метр --> 60 Килограмм квадратный метр Конверсия не требуется
Угловая скорость по оси Y: 35 Градус в секунду --> 0.610865238197901 Радиан в секунду (Проверьте преобразование ​здесь)
Момент инерции по оси Z: 65 Килограмм квадратный метр --> 65 Килограмм квадратный метр Конверсия не требуется
Угловая скорость по оси Z: 40 Градус в секунду --> 0.698131700797601 Радиан в секунду (Проверьте преобразование ​здесь)
атомарность: 3 --> Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
Qin = ((3/2)*[BoltZ]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2)))+((3*N)-6)*([BoltZ]*T) --> ((3/2)*[BoltZ]*85)+((0.5*60*(0.610865238197901^2))+(0.5*65*(0.698131700797601^2)))+((3*3)-6)*([BoltZ]*85)
Оценка ... ...
Qin = 27.0347960060603
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
27.0347960060603 Джоуль --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
27.0347960060603 27.0348 Джоуль <-- Термальная энергия
(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Кредиты

Creator Image
Сделано Прерана Бакли
Гавайский университет в Маноа (УХ Маноа), Гавайи, США
Прерана Бакли создал этот калькулятор и еще 800+!
Verifier Image
Проверено Акшада Кулкарни
Национальный институт информационных технологий (НИИТ), Neemrana
Акшада Кулкарни проверил этот калькулятор и еще 900+!

Принцип равнораспределения и теплоемкость Калькуляторы

Вращательная энергия нелинейной молекулы.
​ LaTeX ​ Идти Энергия вращения = (0.5*Момент инерции по оси Y*Угловая скорость по оси Y^2)+(0.5*Момент инерции по оси Z*Угловая скорость по оси Z^2)+(0.5*Момент инерции по оси X*Угловая скорость по оси X^2)
Трансляционная энергия
​ LaTeX ​ Идти Трансляционная энергия = ((Импульс по оси X^2)/(2*масса))+((Импульс по оси Y^2)/(2*масса))+((Импульс по оси Z^2)/(2*масса))
Вращательная энергия линейной молекулы.
​ LaTeX ​ Идти Энергия вращения = (0.5*Момент инерции по оси Y*(Угловая скорость по оси Y^2))+(0.5*Момент инерции по оси Z*(Угловая скорость по оси Z^2))
Вибрационная энергия, смоделированная как гармонический осциллятор
​ LaTeX ​ Идти Вибрационная энергия = ((Импульс гармонического осциллятора^2)/(2*масса))+(0.5*Весенняя постоянная*(Изменение позиции^2))

Средняя тепловая энергия нелинейной многоатомной молекулы газа формула

​LaTeX ​Идти
Термальная энергия = ((3/2)*[BoltZ]*Температура)+((0.5*Момент инерции по оси Y*(Угловая скорость по оси Y^2))+(0.5*Момент инерции по оси Z*(Угловая скорость по оси Z^2)))+((3*атомарность)-6)*([BoltZ]*Температура)
Qin = ((3/2)*[BoltZ]*T)+((0.5*Iy*(ωy^2))+(0.5*Iz*(ωz^2)))+((3*N)-6)*([BoltZ]*T)

Какова формулировка теоремы о равнораспределении?

Первоначальная концепция равнораспределения заключалась в том, что полная кинетическая энергия системы распределяется поровну между всеми ее независимыми частями, в среднем, как только система достигает теплового равновесия. Равнораспределение также делает количественные прогнозы для этих энергий. Ключевым моментом является то, что кинетическая энергия квадратична по скорости. Теорема о равнораспределении показывает, что в тепловом равновесии любая степень свободы (например, составляющая положения или скорости частицы), которая проявляется только квадратично по энергии, имеет среднюю энергию 1⁄2kBT и, следовательно, дает 1⁄2kBT к теплоемкости системы.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!