Energia livre crítica para nucleação Calculadora

✖A energia livre de superfície é a energia para criar o limite da fase sólido-líquido durante a solidificação.ⓘ Energia livre de superfície [𝛾]			+10% -10%
✖Temperatura de fusão do metal ou liga em Kelvin.ⓘ Temperatura de fusão [T_m]			+10% -10%
✖O calor latente de fusão ou entalpia de solidificação é o calor liberado durante a solidificação. Digite apenas a magnitude. É considerado negativo por padrão.ⓘ Calor de fusão latente [ΔH_f]			+10% -10%
✖O valor de sub-resfriamento é a diferença entre a temperatura de fusão e a temperatura considerada (abaixo da temperatura de fusão). Também é conhecido como super-resfriamento.ⓘ Valor de subresfriamento [ΔT]			+10% -10%

✖Energia livre crítica para a formação de núcleos estáveis.ⓘ Energia livre crítica para nucleação [ΔG_*]

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Fórmula

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Energia livre crítica para nucleação

Fórmula

`"ΔG"_{"*"} = 16*pi*"𝛾"^3*"T"_{"m"}^2/(3*"ΔH"_{"f"}^2*"ΔT"^2)`

Exemplo

`"9.3E^-18J"=16*pi*("0.2J/m²")^3*("1000")^2/(3*("1.2E9J/m³")^2*("100")^2)`

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Energia livre crítica para nucleação Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Energia livre crítica - (Medido em Joule) - Energia livre crítica para a formação de núcleos estáveis.
Energia livre de superfície - (Medido em Joule por metro quadrado) - A energia livre de superfície é a energia para criar o limite da fase sólido-líquido durante a solidificação.
Temperatura de fusão - Temperatura de fusão do metal ou liga em Kelvin.
Calor de fusão latente - (Medido em Joule por Metro Cúbico) - O calor latente de fusão ou entalpia de solidificação é o calor liberado durante a solidificação. Digite apenas a magnitude. É considerado negativo por padrão.
Valor de subresfriamento - O valor de sub-resfriamento é a diferença entre a temperatura de fusão e a temperatura considerada (abaixo da temperatura de fusão). Também é conhecido como super-resfriamento.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Energia livre de superfície: 0.2 Joule por metro quadrado --> 0.2 Joule por metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Temperatura de fusão: 1000 --> Nenhuma conversão necessária
Calor de fusão latente: 1200000000 Joule por Metro Cúbico --> 1200000000 Joule por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Valor de subresfriamento: 100 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2) --> 16*pi*0.2^3*1000^2/(3*1200000000^2*100^2)

Avaliando ... ...

ΔG_* = 9.30842267730309E-18

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

9.30842267730309E-18 Joule --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

9.30842267730309E-18 ≈ 9.3E-18 Joule <-- Energia livre crítica

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Hariharan VS

Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Chennai

Hariharan VS criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

Equipe Softusvista verificou esta calculadora e mais 1100+ calculadoras!

< 11 Cinética da Transformação de Fase Calculadoras

Mudança total de energia livre durante a solidificação

Vai Mudança total de energia gratuita = ((4/3)*pi*Raio do núcleo^3*Energia livre de volume)+(4*pi*Raio do núcleo^2*Energia livre de superfície)

Energia livre crítica para nucleação

Vai Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)

Equação de Avrami

Vai Fração transformada = 1-exp(-Coeficiente independente do tempo na equação de Avrami*Tempo de transformação^Constante independente do tempo na equação de Avrami)

Tempo necessário para que a reação de X por cento seja concluída

Vai Tempo de reação = ln(Concentração inicial/(Concentração inicial-Quantidade reagida no tempo t))/Constante de Taxa

Constante de taxa de reação de primeira ordem

Vai Constante de Taxa = ln(Concentração inicial/(Concentração inicial-Quantidade reagida no tempo t))/Tempo de reação

Raio crítico do núcleo

Vai Raio crítico do núcleo = 2*Energia livre de superfície*Temperatura de fusão/(Calor de fusão latente*Valor de subresfriamento)

Energia livre de volume

Vai Energia livre de volume = Calor de fusão latente*Valor de subresfriamento/Temperatura de fusão

Energia livre crítica para nucleação (de energia livre de volume)

Vai Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3/(3*Energia livre de volume^2)

Energia do fóton

Vai Energia do fóton = [hP]*[c]/Comprimento de onda do fóton

Raio crítico do núcleo (de energia livre de volume)

Vai Raio crítico do núcleo = -2*Energia livre de superfície/Energia livre de volume

Período de meia-vida da reação de primeira ordem

Vai Período de meia vida = ln(2)/Constante de Taxa

Energia livre crítica para nucleação Fórmula

Energia livre crítica = 16*pi*Energia livre de superfície^3*Temperatura de fusão^2/(3*Calor de fusão latente^2*Valor de subresfriamento^2)
ΔG_* = 16*pi*𝛾^3*T_m^2/(3*ΔH_f^2*ΔT^2)

Nucleação e crescimento

O progresso da solidificação envolve duas fases distintas: nucleação e crescimento. A nucleação envolve o aparecimento de partículas muito pequenas, ou núcleos do sólido (geralmente consistindo de apenas algumas centenas de átomos), que são capazes de crescer. Durante o estágio de crescimento, esses núcleos aumentam de tamanho, o que resulta no desaparecimento de parte (ou toda) da fase parental. A transformação é concluída se o crescimento dessas novas partículas de fase continuar até que a fração de equilíbrio seja atingida.

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