Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2))
Deze formule gebruikt 5 Variabelen
Variabelen gebruikt
Vibrerende energie - (Gemeten in Joule) - Trillingsenergie is de totale energie van de respectieve rotatie-trillingsniveaus van een diatomisch molecuul.
Momentum van harmonische oscillator - (Gemeten in Kilogrammeter per seconde) - Momentum van harmonische oscillator wordt geassocieerd met het lineaire momentum.
Massa - (Gemeten in Kilogram) - Massa is de hoeveelheid materie in een lichaam, ongeacht het volume of de krachten die erop werken.
Veerconstante - (Gemeten in Newton per meter) - Veerconstante is de verplaatsing van de veer vanuit zijn evenwichtspositie.
Verandering in positie - (Gemeten in Meter) - De verandering in positie staat bekend als verplaatsing. Het woord verplaatsing houdt in dat een object is verplaatst of is verplaatst.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Momentum van harmonische oscillator: 10 Kilogrammeter per seconde --> 10 Kilogrammeter per seconde Geen conversie vereist
Massa: 35.45 Kilogram --> 35.45 Kilogram Geen conversie vereist
Veerconstante: 51 Newton per meter --> 51 Newton per meter Geen conversie vereist
Verandering in positie: 15 Meter --> 15 Meter Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2)) --> ((10^2)/(2*35.45))+(0.5*51*(15^2))
Evalueren ... ...
Evf = 5738.91043723554
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
5738.91043723554 Joule --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
5738.91043723554 5738.91 Joule <-- Vibrerende energie
(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Prerana Bakli
Universiteit van Hawai'i in Mānoa (UH Manoa), Hawaï, VS
Prerana Bakli heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 800+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Akshada Kulkarni
Nationaal instituut voor informatietechnologie (NIT), Neemrana
Akshada Kulkarni heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 900+ rekenmachines!

24 Equipartitieprincipe en warmtecapaciteit Rekenmachines

Interne molaire energie van niet-lineaire molecuul
​ Gaan Molaire interne energie = ((3/2)*[R]*Temperatuur)+((0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de X-as*(Hoeksnelheid langs de X-as^2)))+((3*Atomiciteit)-6)*([R]*Temperatuur)
Gemiddelde thermische energie van niet-lineair polyatomisch gasmolecuul
​ Gaan Thermische energie = ((3/2)*[BoltZ]*Temperatuur)+((0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2)))+((3*Atomiciteit)-6)*([BoltZ]*Temperatuur)
Gemiddelde thermische energie van lineaire polyatomaire gasmolecuul
​ Gaan Thermische energie = ((3/2)*[BoltZ]*Temperatuur)+((0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2)))+((3*Atomiciteit)-5)*([BoltZ]*Temperatuur)
Interne molaire energie van lineaire molecuul
​ Gaan Molaire interne energie = ((3/2)*[R]*Temperatuur)+((0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2)))+((3*Atomiciteit)-5)*([R]*Temperatuur)
Rotatie-energie van niet-lineaire molecuul
​ Gaan Rotatie-energie = (0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*Hoeksnelheid langs de Y-as^2)+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*Hoeksnelheid langs de Z-as^2)+(0.5*Traagheidsmoment langs de X-as*Hoeksnelheid langs de X-as^2)
Translationele energie
​ Gaan Translationele energie = ((Momentum langs de X-as^2)/(2*Massa))+((Momentum langs de Y-as^2)/(2*Massa))+((Momentum langs de Z-as^2)/(2*Massa))
Rotatie-energie van lineaire molecuul
​ Gaan Rotatie-energie = (0.5*Traagheidsmoment langs de Y-as*(Hoeksnelheid langs de Y-as^2))+(0.5*Traagheidsmoment langs de Z-as*(Hoeksnelheid langs de Z-as^2))
Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator
​ Gaan Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))
Gemiddelde thermische energie van niet-lineair polyatomisch gasmolecuul gegeven atoomkracht
​ Gaan Thermische energie gegeven atomiciteit = ((6*Atomiciteit)-6)*(0.5*[BoltZ]*Temperatuur)
Gemiddelde thermische energie van lineair polyatomair gasmolecuul gegeven atoomkracht
​ Gaan Thermische energie gegeven atomiciteit = ((6*Atomiciteit)-5)*(0.5*[BoltZ]*Temperatuur)
Specifieke warmtecapaciteit gegeven warmtecapaciteit
​ Gaan Specifieke warmte capaciteit = Warmte capaciteit/(Massa*Verandering in temperatuur)
Warmte capaciteit
​ Gaan Warmte capaciteit = Massa*Specifieke warmte capaciteit*Verandering in temperatuur
Totale kinetische energie
​ Gaan Totale energie = Translationele energie+Rotatie-energie+Vibrerende energie
Molaire trillingsenergie van niet-lineaire moleculen
​ Gaan Vibrationele molaire energie = ((3*Atomiciteit)-6)*([R]*Temperatuur)
Molaire trillingsenergie van lineaire molecuul
​ Gaan Vibrationele molaire energie = ((3*Atomiciteit)-5)*([R]*Temperatuur)
Interne molaire energie van niet-lineair molecuul gegeven atomiciteit
​ Gaan Molaire interne energie = ((6*Atomiciteit)-6)*(0.5*[R]*Temperatuur)
Interne molaire energie van lineair molecuul gegeven atomiciteit
​ Gaan Molaire interne energie = ((6*Atomiciteit)-5)*(0.5*[R]*Temperatuur)
Trillingsenergie van niet-lineaire moleculen
​ Gaan Vibrerende energie = ((3*Atomiciteit)-6)*([BoltZ]*Temperatuur)
Trillingsenergie van lineaire molecuul
​ Gaan Vibrerende energie = ((3*Atomiciteit)-5)*([BoltZ]*Temperatuur)
Warmtecapaciteit gegeven Specifieke warmtecapaciteit
​ Gaan Warmte capaciteit = Specifieke warmte capaciteit*Massa
Aantal modi in niet-lineaire molecuul
​ Gaan Aantal normale modi voor niet-lineair = (6*Atomiciteit)-6
Trillingsmodus van niet-lineaire molecuul
​ Gaan Aantal normale modi = (3*Atomiciteit)-6
Trillingsmodus van lineaire molecuul
​ Gaan Aantal normale modi = (3*Atomiciteit)-5
Aantal modi in lineaire molecuul
​ Gaan Aantal modi = (6*Atomiciteit)-5

Trillingsenergie gemodelleerd als harmonische oscillator Formule

Vibrerende energie = ((Momentum van harmonische oscillator^2)/(2*Massa))+(0.5*Veerconstante*(Verandering in positie^2))
Evf = ((p^2)/(2*Massflight path))+(0.5*Kspring*(Δx^2))

Wat is de verklaring van de equipartitie-stelling?

Het oorspronkelijke concept van equipartitie was dat de totale kinetische energie van een systeem gemiddeld gelijkelijk wordt verdeeld over al zijn onafhankelijke delen, zodra het systeem thermisch evenwicht heeft bereikt. Equipartition doet ook kwantitatieve voorspellingen voor deze energieën. Het belangrijkste punt is dat de kinetische energie kwadratisch is in de snelheid. Het equipartitie-theorema laat zien dat bij thermisch evenwicht elke vrijheidsgraad (zoals een component van de positie of snelheid van een deeltje) die alleen kwadratisch in de energie voorkomt, een gemiddelde energie heeft van 1⁄2 kBT en dus 1⁄2 kB bijdraagt. op de warmtecapaciteit van het systeem.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!