Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité Calculatrice

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✖L'atomicité est définie comme le nombre total d'atomes présents dans une molécule ou un élément.ⓘ Atomicité [N]			+10% -10%
✖La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.ⓘ Température [T]			+10% -10%

✖Énergie thermique donnée L'atomicité est l'énergie thermique entrante dans un système donné. Cette énergie thermique entrante est convertie en travail utile et une partie est ainsi gaspillée.ⓘ Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité [Q_atomicity]

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Formule

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Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité

Formule

`"Q"_{"atomicity"} = ((6*"N")-6)*(0.5*"[BoltZ]"*"T")`

Exemple

`"7E^-21J"=((6*"3")-6)*(0.5*"[BoltZ]"*"85K")`

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Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[BoltZ]*Température)
Q_atomicity = ((6*N)-6)*(0.5*[BoltZ]*T)
Cette formule utilise 1 Constantes, 3 Variables

Constantes utilisées

[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valeur prise comme 1.38064852E-23

Variables utilisées

Énergie thermique étant donné l'atomicité - (Mesuré en Joule) - Énergie thermique donnée L'atomicité est l'énergie thermique entrante dans un système donné. Cette énergie thermique entrante est convertie en travail utile et une partie est ainsi gaspillée.
Atomicité - L'atomicité est définie comme le nombre total d'atomes présents dans une molécule ou un élément.
Température - (Mesuré en Kelvin) - La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Atomicité: 3 --> Aucune conversion requise
Température: 85 Kelvin --> 85 Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

Q_atomicity = ((6*N)-6)*(0.5*[BoltZ]*T) --> ((6*3)-6)*(0.5*[BoltZ]*85)

Évaluer ... ...

Q_atomicity = 7.041307452E-21

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

7.041307452E-21 Joule --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

7.041307452E-21 ≈ 7E-21 Joule <-- Énergie thermique étant donné l'atomicité

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Accueil » Chimie » Théorie cinétique des gaz » Principe d'équipartition et capacité thermique » Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité

Crédits

Créé par Prerana Bakli

Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis

Prerana Bakli a créé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!

Vérifié par Akshada Kulkarni

Institut national des technologies de l'information (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni a validé cette calculatrice et 900+ autres calculatrices!

< 24 Principe d'équipartition et capacité thermique Calculatrices

Énergie molaire interne de la molécule non linéaire

Aller Énergie interne molaire = ((3/2)*[R]*Température)+((0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*(Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*(Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe X*(Vitesse angulaire le long de l'axe X^2)))+((3*Atomicité)-6)*([R]*Température)

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire

Aller L'énérgie thermique = ((3/2)*[BoltZ]*Température)+((0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*(Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*(Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2)))+((3*Atomicité)-6)*([BoltZ]*Température)

Énergie thermique moyenne de la molécule de gaz polyatomique linéaire

Énergie molaire interne de la molécule linéaire

Énergie de rotation de la molécule non linéaire

Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe X*Vitesse angulaire le long de l'axe X^2)

Énergie translationnelle

Aller Énergie translationnelle = ((Momentum le long de l'axe X^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Y^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Z^2)/(2*Masse))

Énergie de rotation de la molécule linéaire

Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*(Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*(Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2))

Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique

Aller Énergie vibratoire = ((Momentum de l'oscillateur harmonique^2)/(2*Masse))+(0.5*Constante de ressort*(Changement de poste^2))

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[BoltZ]*Température)

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[BoltZ]*Température)

Capacité thermique spécifique donnée capacité thermique

Aller Capacité de chaleur spécifique = Capacité thermique/(Masse*Changement de température)

Capacité thermique

Aller Capacité thermique = Masse*Capacité de chaleur spécifique*Changement de température

Énergie cinétique totale

Aller Énergie totale = Énergie translationnelle+Énergie de rotation+Énergie vibratoire

Énergie vibrationnelle molaire de la molécule non linéaire

Aller Énergie Molaire Vibrationnelle = ((3*Atomicité)-6)*([R]*Température)

Énergie vibrationnelle molaire de la molécule linéaire

Aller Énergie Molaire Vibrationnelle = ((3*Atomicité)-5)*([R]*Température)

Énergie molaire interne d'une molécule non linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[R]*Température)

Énergie molaire interne d'une molécule linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[R]*Température)

Énergie vibrationnelle de la molécule non linéaire

Aller Énergie vibratoire = ((3*Atomicité)-6)*([BoltZ]*Température)

Énergie vibrationnelle de la molécule linéaire

Aller Énergie vibratoire = ((3*Atomicité)-5)*([BoltZ]*Température)

Capacité calorifique donnée Capacité calorifique spécifique

Aller Capacité thermique = Capacité de chaleur spécifique*Masse

Nombre de modes dans la molécule non linéaire

Aller Nombre de modes normaux pour non linéaire = (6*Atomicité)-6

Mode vibrationnel de la molécule non linéaire

Aller Nombre de modes normaux = (3*Atomicité)-6

Mode vibrationnel de la molécule linéaire

Aller Nombre de modes normaux = (3*Atomicité)-5

Nombre de modes dans la molécule linéaire

Aller Nombre de modes = (6*Atomicité)-5

< 20 Formules importantes sur le principe d'équipartition et la capacité thermique Calculatrices

Énergie molaire interne de la molécule non linéaire

Énergie molaire interne de la molécule linéaire

Atomicité donnée Capacité calorifique molaire à pression constante et volume de molécule linéaire

Aller Atomicité = ((2.5*(Capacité thermique spécifique molaire à pression constante/Capacité thermique spécifique molaire à volume constant))-1.5)/((3*(Capacité thermique spécifique molaire à pression constante/Capacité thermique spécifique molaire à volume constant))-3)

Énergie translationnelle

Aller Énergie translationnelle = ((Momentum le long de l'axe X^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Y^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Z^2)/(2*Masse))

Capacité calorifique molaire à pression constante compte tenu de la compressibilité

Aller Capacité thermique spécifique molaire à pression constante = (Compressibilité isotherme/Compressibilité isentropique)*Capacité thermique spécifique molaire à volume constant

Rapport de la capacité thermique molaire de la molécule linéaire

Aller Rapport de la capacité thermique molaire = ((((3*Atomicité)-2.5)*[R])+[R])/(((3*Atomicité)-2.5)*[R])

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[BoltZ]*Température)

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[BoltZ]*Température)

Atomicité donnée Rapport de la capacité thermique molaire de la molécule linéaire

Aller Atomicité = ((2.5*Rapport de la capacité thermique molaire)-1.5)/((3*Rapport de la capacité thermique molaire)-3)

Énergie cinétique totale

Aller Énergie totale = Énergie translationnelle+Énergie de rotation+Énergie vibratoire

Énergie vibrationnelle molaire de la molécule non linéaire

Aller Énergie Molaire Vibrationnelle = ((3*Atomicité)-6)*([R]*Température)

Énergie vibrationnelle molaire de la molécule linéaire

Aller Énergie Molaire Vibrationnelle = ((3*Atomicité)-5)*([R]*Température)

Énergie molaire interne d'une molécule non linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[R]*Température)

Énergie molaire interne d'une molécule linéaire compte tenu de l'atomicité

Aller Énergie interne molaire = ((6*Atomicité)-5)*(0.5*[R]*Température)

Atomicité donnée Énergie vibrationnelle molaire de la molécule non linéaire

Aller Atomicité = ((Énergie vibratoire molaire/([R]*Température))+6)/3

Rapport de la capacité calorifique molaire en fonction du degré de liberté

Aller Rapport de la capacité thermique molaire = 1+(2/Degré de liberté)

Degré de liberté donné Rapport de la capacité calorifique molaire

Aller Degré de liberté = 2/(Rapport de la capacité thermique molaire-1)

Nombre de modes dans la molécule non linéaire

Aller Nombre de modes normaux pour non linéaire = (6*Atomicité)-6

Mode vibrationnel de la molécule linéaire

Aller Nombre de modes normaux = (3*Atomicité)-5

Atomicité donnée Degré de Liberté Vibrationnel dans la Molécule Non-Linéaire

Aller Atomicité = (Degré de liberté+6)/3

Énergie thermique moyenne d'une molécule de gaz polyatomique non linéaire compte tenu de l'atomicité Formule

Énergie thermique étant donné l'atomicité = ((6*Atomicité)-6)*(0.5*[BoltZ]*Température)
Q_atomicity = ((6*N)-6)*(0.5*[BoltZ]*T)

Quelle est l'énoncé du théorème d'Equipartition?

Le concept original d'équipartition était que l'énergie cinétique totale d'un système est partagée également entre toutes ses parties indépendantes, en moyenne, une fois que le système a atteint l'équilibre thermique. Equipartition fait également des prédictions quantitatives pour ces énergies. Le point clé est que l'énergie cinétique est quadratique dans la vitesse. Le théorème d'équipartition montre qu'en équilibre thermique, tout degré de liberté (tel qu'une composante de la position ou de la vitesse d'une particule) qui n'apparaît que quadratiquement dans l'énergie a une énergie moyenne de 1⁄2kBT et contribue donc à 1⁄2kB à la capacité thermique du système.

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