Внутренняя молярная энергия нелинейной молекулы. Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Молярная внутренняя энергия = ((3/2)*[R]*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))+(0.5*Момент инерции по оси X*(Угловая скорость по оси X^2)))+((3*атомарность)-6)*([R]*Температура)
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)
В этой формуле используются 1 Константы, 9 Переменные
Используемые константы
[R] - Универсальная газовая постоянная Значение, принятое как 8.31446261815324
Используемые переменные
Молярная внутренняя энергия - (Измеряется в Джоуль) - Молярная внутренняя энергия термодинамической системы — это энергия, содержащаяся в ней. Это энергия, необходимая для создания или подготовки системы в любом заданном внутреннем состоянии.
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.
Момент инерции по оси X - (Измеряется в Килограмм квадратный метр) - Момент инерции вдоль оси X твердого тела — это величина, определяющая крутящий момент, необходимый для желаемого углового ускорения относительно оси X.
Угловая скорость по оси X - (Измеряется в Радиан в секунду) - Угловая скорость вдоль оси X, 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)
Момент инерции по оси X: 55 Килограмм квадратный метр --> 55 Килограмм квадратный метр Конверсия не требуется
Угловая скорость по оси X: 30 Градус в секунду --> 0.5235987755982 Радиан в секунду (Проверьте преобразование ​здесь)
атомарность: 3 --> Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
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)
Оценка ... ...
Umolar = 3214.85602858939
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
3214.85602858939 Джоуль --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
3214.85602858939 3214.856 Джоуль <-- Молярная внутренняя 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))

Важные формулы о принципе равнораспределения и теплоемкости. Калькуляторы

Средняя тепловая энергия нелинейной многоатомной молекулы газа с учетом атомности
​ LaTeX ​ Идти Тепловая энергия с учетом атомарности = ((6*атомарность)-6)*(0.5*[BoltZ]*Температура)
Средняя тепловая энергия линейной многоатомной молекулы газа с учетом атомности
​ LaTeX ​ Идти Тепловая энергия с учетом атомарности = ((6*атомарность)-5)*(0.5*[BoltZ]*Температура)
Внутренняя молярная энергия линейной молекулы с учетом атомарности
​ LaTeX ​ Идти Молярная внутренняя энергия = ((6*атомарность)-5)*(0.5*[R]*Температура)
Внутренняя молярная энергия нелинейной молекулы с учетом атомности
​ LaTeX ​ Идти Молярная внутренняя энергия = ((6*атомарность)-6)*(0.5*[R]*Температура)

Внутренняя молярная энергия нелинейной молекулы. формула

​LaTeX ​Идти
Молярная внутренняя энергия = ((3/2)*[R]*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))+(0.5*Момент инерции по оси X*(Угловая скорость по оси X^2)))+((3*атомарность)-6)*([R]*Температура)
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)

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 тепловой емкости системы

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!