Суммарная энергия иона с учетом зарядов и расстояний Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Полная энергия иона = ((-(Обвинение^2)*([Charge-e]^2)*Константа Маделунга)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Расстояние ближайшего подхода))+(Константа отталкивающего взаимодействия/(Расстояние ближайшего подхода^Прирожденный экспонент))
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))
В этой формуле используются 3 Константы, 6 Переменные
Используемые константы
[Permitivity-vacuum] - Диэлектрическая проницаемость вакуума Значение, принятое как 8.85E-12
[Charge-e] - Заряд электрона Значение, принятое как 1.60217662E-19
pi - постоянная Архимеда Значение, принятое как 3.14159265358979323846264338327950288
Используемые переменные
Полная энергия иона - (Измеряется в Джоуль) - Полная энергия иона в решетке представляет собой сумму энергии Маделунга и потенциальной энергии отталкивания.
Обвинение - (Измеряется в Кулон) - Заряд — это фундаментальное свойство форм материи, проявляющих электростатическое притяжение или отталкивание в присутствии другой материи.
Константа Маделунга - Постоянная Маделунга используется для определения электростатического потенциала отдельного иона в кристалле путем аппроксимации ионов точечными зарядами.
Расстояние ближайшего подхода - (Измеряется в Метр) - Расстояние наибольшего сближения — это расстояние, на которое альфа-частица приближается к ядру.
Константа отталкивающего взаимодействия - Константа отталкивающего взаимодействия — это константа, масштабирующая силу отталкивающего взаимодействия.
Прирожденный экспонент - Показатель Борна — это число от 5 до 12, определенное экспериментально путем измерения сжимаемости твердого тела или полученное теоретически.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Обвинение: 0.3 Кулон --> 0.3 Кулон Конверсия не требуется
Константа Маделунга: 1.7 --> Конверсия не требуется
Расстояние ближайшего подхода: 60 Ангстрем --> 6E-09 Метр (Проверьте преобразование ​здесь)
Константа отталкивающего взаимодействия: 40000 --> Конверсия не требуется
Прирожденный экспонент: 0.9926 --> Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn)) --> ((-(0.3^2)*([Charge-e]^2)*1.7)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*6E-09))+(40000/(6E-09^0.9926))
Оценка ... ...
Etotal = 5795181739688.58
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
5795181739688.58 Джоуль --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
5795181739688.58 5.8E+12 Джоуль <-- Полная энергия иона
(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+!

Решетка Энергия Калькуляторы

Энергия решетки с использованием уравнения Борна-Ланде
​ LaTeX ​ Идти Энергия решетки = -([Avaga-no]*Константа Маделунга*Заряд катиона*Заряд аниона*([Charge-e]^2)*(1-(1/Прирожденный экспонент)))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Расстояние ближайшего подхода)
Экспонента Борна с использованием уравнения Борна-Ланде
​ LaTeX ​ Идти Прирожденный экспонент = 1/(1-(-Энергия решетки*4*pi*[Permitivity-vacuum]*Расстояние ближайшего подхода)/([Avaga-no]*Константа Маделунга*([Charge-e]^2)*Заряд катиона*Заряд аниона))
Электростатическая потенциальная энергия между парой ионов
​ LaTeX ​ Идти Электростатическая потенциальная энергия между ионной парой = (-(Обвинение^2)*([Charge-e]^2))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Расстояние ближайшего подхода)
Отталкивающее взаимодействие
​ LaTeX ​ Идти Отталкивающее взаимодействие = Константа отталкивающего взаимодействия/(Расстояние ближайшего подхода^Прирожденный экспонент)

Суммарная энергия иона с учетом зарядов и расстояний формула

​LaTeX ​Идти
Полная энергия иона = ((-(Обвинение^2)*([Charge-e]^2)*Константа Маделунга)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Расстояние ближайшего подхода))+(Константа отталкивающего взаимодействия/(Расстояние ближайшего подхода^Прирожденный экспонент))
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))

Что такое уравнение Борна – Ланде?

Уравнение Борна – Ланде - это средство расчета энергии решетки кристаллического ионного соединения. В 1918 году Макс Борн и Альфред Ланде предложили, что энергия решетки может быть получена из электростатического потенциала ионной решетки и члена потенциальной энергии отталкивания. Ионная решетка моделируется как совокупность твердых упругих сфер, которые сжимаются вместе за счет взаимного притяжения электростатических зарядов к ионам. Они достигают наблюдаемого равновесного расстояния друг от друга из-за уравновешивающего отталкивания на коротком расстоянии.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!