Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung Taschenrechner

✖Der Radius des Kerns ist der Radius des Kerns, der während der Verfestigung gebildet wird.ⓘ Kernradius [r]			+10% -10%
✖Volumenfreie Energie ist die Differenz der freien Energie zwischen der festen und der flüssigen Phase.ⓘ Volumenfreie Energie [𝚫G_v]			+10% -10%
✖Freie Oberflächenenergie ist die Energie, die während der Verfestigung eine Fest-Flüssig-Phasengrenze erzeugt.ⓘ Oberflächenfreie Energie [𝛾]			+10% -10%

✖Die gesamte Änderung der freien Energie ist die Differenz der freien Energie aufgrund der Verfestigung, einschließlich der volumetrischen Beiträge und der Beiträge zur Oberfläche.ⓘ Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung [𝚫G]

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Formel

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Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung

Formel

`"𝚫G" = ((4/3)*pi*"r"^3*"𝚫G"_{"v"})+(4*pi*"r"^2*"𝛾")`

Beispiel

`"2.5E^-16J"=((4/3)*pi*("10nm")^3*"-10000J/m³")+(4*pi*("10nm")^2*"0.2J/m²")`

Taschenrechner

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Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Totale freie Energieänderung = ((4/3)*pi*Kernradius^3*Volumenfreie Energie)+(4*pi*Kernradius^2*Oberflächenfreie Energie)
𝚫G = ((4/3)*pi*r^3*𝚫G_v)+(4*pi*r^2*𝛾)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 4 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Totale freie Energieänderung - (Gemessen in Joule) - Die gesamte Änderung der freien Energie ist die Differenz der freien Energie aufgrund der Verfestigung, einschließlich der volumetrischen Beiträge und der Beiträge zur Oberfläche.
Kernradius - (Gemessen in Meter) - Der Radius des Kerns ist der Radius des Kerns, der während der Verfestigung gebildet wird.
Volumenfreie Energie - (Gemessen in Joule pro Kubikmeter) - Volumenfreie Energie ist die Differenz der freien Energie zwischen der festen und der flüssigen Phase.
Oberflächenfreie Energie - (Gemessen in Joule pro Quadratmeter) - Freie Oberflächenenergie ist die Energie, die während der Verfestigung eine Fest-Flüssig-Phasengrenze erzeugt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kernradius: 10 Nanometer --> 1E-08 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Volumenfreie Energie: -10000 Joule pro Kubikmeter --> -10000 Joule pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Oberflächenfreie Energie: 0.2 Joule pro Quadratmeter --> 0.2 Joule pro Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

𝚫G = ((4/3)*pi*r^3*𝚫G_v)+(4*pi*r^2*𝛾) --> ((4/3)*pi*1E-08^3*(-10000))+(4*pi*1E-08^2*0.2)

Auswerten ... ...

𝚫G = 2.51285524385136E-16

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

2.51285524385136E-16 Joule --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

2.51285524385136E-16 ≈ 2.5E-16 Joule <-- Totale freie Energieänderung

(Berechnung in 00.007 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Team Softusvista

Softusvista Office (Pune), Indien

Team Softusvista hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Himanshi Sharma

Bhilai Institute of Technology (BISSCHEN), Raipur

Himanshi Sharma hat diesen Rechner und 800+ weitere Rechner verifiziert!

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Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung

Gehen Totale freie Energieänderung = ((4/3)*pi*Kernradius^3*Volumenfreie Energie)+(4*pi*Kernradius^2*Oberflächenfreie Energie)

Zeit, die benötigt wird, bis die X-prozentige Reaktion abgeschlossen ist

Gehen Reaktionszeit = ln(Anfängliche Konzentration/(Anfängliche Konzentration-Menge reagierte in der Zeit t))/Geschwindigkeitskonstante

Geschwindigkeitskonstante der Reaktion erster Ordnung

Gehen Geschwindigkeitskonstante = ln(Anfängliche Konzentration/(Anfängliche Konzentration-Menge reagierte in der Zeit t))/Reaktionszeit

Kritische freie Energie für die Keimbildung

Gehen Kritische freie Energie = 16*pi*Oberflächenfreie Energie^3*Schmelztemperatur^2/(3*Latente Schmelzwärme^2*Unterkühlungswert^2)

Avrami-Gleichung

Gehen Bruchteil transformiert = 1-exp(-Zeitunabhängiger Koeffizient in der Avrami-Gleichung*Transformationszeit^Zeitunabhängige Konstante in der Avrami-Gleichung)

Kritischer Radius des Kerns

Gehen Kritischer Kernradius = 2*Oberflächenfreie Energie*Schmelztemperatur/(Latente Schmelzwärme*Unterkühlungswert)

Kritische freie Energie für die Keimbildung (aus volumenfreier Energie)

Gehen Kritische freie Energie = 16*pi*Oberflächenfreie Energie^3/(3*Volumenfreie Energie^2)

Volumenfreie Energie

Gehen Volumenfreie Energie = Latente Schmelzwärme*Unterkühlungswert/Schmelztemperatur

Energie des Photons

Gehen Energie des Photons = [hP]*[c]/Wellenlänge des Photons

Kritischer Kernradius (aus volumenfreier Energie)

Gehen Kritischer Kernradius = -2*Oberflächenfreie Energie/Volumenfreie Energie

Halbwertszeit der Reaktion erster Ordnung

Gehen Halbwertszeit = ln(2)/Geschwindigkeitskonstante

Totale Änderung der freien Energie während der Verfestigung Formel

Totale freie Energieänderung = ((4/3)*pi*Kernradius^3*Volumenfreie Energie)+(4*pi*Kernradius^2*Oberflächenfreie Energie)
𝚫G = ((4/3)*pi*r^3*𝚫G_v)+(4*pi*r^2*𝛾)

Keimbildung und Wachstum

Der Fortschritt der Verfestigung umfasst zwei unterschiedliche Stadien: Keimbildung und Wachstum. Bei der Keimbildung treten sehr kleine Partikel oder Kerne des Feststoffs (die oft nur aus wenigen hundert Atomen bestehen) auf, die wachsen können. Während der Wachstumsphase nehmen diese Kerne an Größe zu, was zum Verschwinden eines Teils (oder aller) der Elternphase führt. Die Umwandlung ist abgeschlossen, wenn das Wachstum dieser neuen Phasenteilchen fortgesetzt werden kann, bis die Gleichgewichtsfraktion erreicht ist.

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