comment calculer lénergie dun photon

Comment calculer l'énergie de Photons

July 28

Comment calculer l'énergie de Photons


Les photons sont quanta de particules de lumière, ou élémentaires qui transmettent les ondes électromagnétiques de la lumière. La lumière visible représente un excellent exemple de photons. Plusieurs valeurs physiques, y compris la longueur d'onde et la fréquence (mesurée en hertz ou Hz), caractérisent les photons. On peut calculer l'énergie des photons, par rapport à la fréquence ou la longueur d'onde, à l'aide de certaines constantes physiques fondamentales.

Instructions

1 Notez les valeurs constantes physiques nécessaires pour le calcul des calculs d'énergie. Dans ce cas, ils sont:

Vitesse de la lumière (c) = 299.792.458 m / s

La constante de Planck (h) = 4.13566733E-15 eV s (1E-15 représente «dix de la puissance -15").

A noter qu'un électron-volt (eV) est une unité utilisée pour exprimer l'énergie des photons.

2 Multipliez la vitesse de la lumière et de la constante de Planck, et diviser le produit par la longueur d'onde pour calculer l'énergie des photons. Par exemple, le jaune photons de lumière visible ont une longueur d'onde d'environ 580 nm ou 5.8E-7 m. Ainsi, leur énergie est 299.792.458 m / sx 4.13566733E-15 eV / 5.8E-7 m = 2.14 de eV.

A noter que le préfixe "nano" (n) désigne l'amplitude 1E-9.

3 Une autre approche consiste à multiplier la fréquence des photons et la constante de Planck pour calculer l'énergie des photons. Par exemple, la fréquence des photons correspondant aux ultraviolets (UV) est 7.8E14 Hz ou 780 THz; l'énergie des photons est 7.8E14 Hz 4.13566733E x-15 eV s = 3,23 eV.

Notez que le préfixe "tera" (T), le 1E12 de grandeur.

4 Multipliez l'énergie en eV par le facteur 1.6021765E-19 pour le calculer en joules (J), si nécessaire. Par exemple, l'énergie de 3,23 eV sera converti en 5.18E-19 J.

Comment calculer l'énergie Photon pour la lumière UV

September 29

Comment calculer l'énergie Photon pour la lumière UV


Lumière présente simultanément les propriétés des deux ondes et particules. Son comportement dans une situation donnée dépend de l'expérience. Albert Einstein a contribué à lancer la théorie de se comporter comme des particules de lumière quand il a publié un document sur l'effet photoélectrique - la capacité de la lumière pour provoquer l'émission d'électrons à partir d'une plaque métallique. Dans ce document, Einstein a établi la relation entre l'énergie, E, d'une particule de lumière - appelé un photon - et la fréquence de l'onde lumineuse, f: E = hf, dans laquelle "h" représente la constante de Planck, ou 6.626 x 10 ^ -34 secondes joule.

Instructions

1 Déterminer la longueur d'onde de la lumière dont l'énergie photonique que vous souhaitez calculer. La région ultraviolette du spectre électromagnétique va de 50 à environ 400 nanomètres. Si vous travaillez un problème d'un manuel, cette information peut être déclaré explicitement. Les longueurs d'onde seront toujours exprimés en unités de longueur, tels que mètres, centimètres, nanomètres ou même les pieds. Vous pouvez aussi simplement choisir une longueur d'onde au hasard.

2 Convertir la longueur d'onde à des unités de mètres en utilisant un outil de conversion en ligne, telle que celle prévue dans les ressources. La conversion ultérieure de la longueur d'onde à la fréquence nécessite des unités de mètres pour la longueur d'onde. Par exemple, une longueur d'onde de 50 nanomètres convertit à 5,00 x 10 ^ -8 mètres, tandis que 400 nanomètres convertit à 4,00 x 10 ^ -7 mètres.

3 Déterminer la fréquence de la lumière ultraviolette en unités de secondes réciproques, aussi connu comme hertz, en divisant la vitesse de la lumière, ou 3,00 x 10 ^ 8 mètres par seconde, par la longueur d'onde de la lumière en mètres. Par exemple, une longueur d'onde de 5,00 x 10 -8 m ^ convertit à (3,00 x 10 ^ 8) / (5,00 x 10-8) = 6,00 x 10 ^ 15 hertz.

4 Calculer l'énergie d'un photon unique, E, en multipliant la fréquence de la lumière ultraviolette en hertz par la constante de Planck, soit 6,626 x 10 ^ -34. Pour une fréquence de 6,00 x 10 ^ 15 Hz, E = (6,626 x 10 ^ -34) * (6,00 x 10 ^ 15 Hz) = 4,00 x 10 ^ -18 joules (arrondi).

Conseils et avertissements

  • La notation de 3,00 x 10 ^ 8 représente "trois fois 10 à la huitième puissance.» Les calculatrices scientifiques vous permettent d'utiliser un raccourci pour entrer dans la notation scientifique. La touche de raccourci est généralement marqué "EE", qui représente "fois 10 à la puissance.» Ainsi, en entrant 3,00 x 10 ^ 8 impliquerait la touche <3> <.> <0> <0> <EE> <8> .

Comment calculer l'énergie moyenne d'un Photon

April 3

Comment calculer l'énergie moyenne d'un Photon


Un photon est une particule qui forme l'unité de base de la totalité du rayonnement électromagnétique. Photons présentent des propriétés d'ondes et de particules. Les photons ont la même énergie qui leur est associée. Mais lorsque les photons sont émis en raison de la transition des états - du niveau d'énergie plus élevé pour abaisser le niveau d'énergie - photons ont une énergie différente associée à chacun d'eux. Pour trouver l'énergie du photon, vous devrez calculer l'énergie moyenne du photon.

Instructions

Radiation Blackbody

1 Déterminer le nombre de photons dans une plage de fréquence particulière. Cette information est normalement donnée à un nombre ou d'une fonction.

2 Déterminer l'énergie d'un photon en utilisant la formule:

fréquence constante de l' énergie = Planck. La constante de Planck a la valeur 6,626068 --- 10 ^ (- 34) (m m * kg) / s

3 Calculez l'énergie moyenne d'un photon dans cette gamme de fréquence en multipliant les deux valeurs que vous avez calculé ci-dessus.

Stefan-Boltzmann Law of Radiation

4 Calculer la température du rayonnement. Convertir la température à l'unité Kelvin. Température en degrés Celsius peut être convertie en échelle Kelvins en y ajoutant 273,15 à la température. Pour convertir l'échelle Fahrenheit en Kelvin utiliser la formule - (T - 273,15) * 9/5 + 32 où T est la température donnée en degrés Fahrenheit.

5 Déterminer la valeur de la constante de Boltzmann. Cette valeur est donnée par 1,3806503 --- 10 ^ (- 23) (m

m kg) / (s K)

6 Calculez l'énergie moyenne du photon en utilisant cette formule: 2,7 Température constante de Boltzmann

Comment calculer l'énergie Avec Wavelength

August 6

Comment calculer l'énergie Avec Wavelength


L'énergie prend de nombreuses formes, y compris la lumière, le son et la chaleur. Différentes couleurs de lumière sont donnés par des photons de longueurs d'onde différentes. La relation entre l'énergie et la longueur d'onde sont inversement proportionnels, ce qui signifie que la longueur d'onde augmente les baisses d'énergie associées. Un calcul de l'énergie en ce qui concerne la longueur d'onde comprend la vitesse de la lumière et de la constante de Planck. La vitesse de la lumière est 2.99x10 ^ 8 mètres par seconde et la constante de Planck est 6.626x10 ^ deuxième -34joule. L'énergie calculée sera en joules. Les unités doivent correspondre avant d'effectuer le calcul pour assurer un résultat précis.

Instructions

Énergie en Joules

1 Identifier la longueur d'onde de la lumière que vous calculez. Ce terme est mesurée en mètres; la lumière visible est généralement à l'échelle des nanomètres (nm).

2 Convertir la longueur d'onde en mètres. Multiplier la longueur d'onde de 10 nanomètres ^ -9 à -6 ^ OR10 pour micromètres.

3 Multipliez la constante de Planck (6.626x10 ^ -34) et la vitesse de la lumière (2.99x10 ^ 8).

4 Diviser le produit de la constante et la vitesse de la lumière de Planck par la longueur d'onde (en mètres). Le résultat est l'énergie en joules.

Énergie à électronvolts

5 Identifier la longueur d'onde de la lumière vous calculez et convertir en micromètres en utilisant des règles classiques de conversion métrique.

6 Diviser 1.24 par la longueur d'onde en micromètres pour calculer l'énergie.

7 Le résultat de ce calcul est donnée en électronvolts (eV). Ceci est l'énergie nécessaire pour élever un électron par un volt.

Conseils et avertissements

  • Convertir la longueur d'onde des unités appropriées en fonction de l'équation utilisée avant de commencer le calcul.

Comment calculer l'énergie d'une particule à deux dimensions dans une boîte

June 27

La mécanique quantique décrit le comportement de la matière au niveau atomique et subatomique. Malheureusement, bon nombre de ses concepts de base sont contre-intuitif, car ils semblent opposer à notre expérience quotidienne de la réalité. De nombreuses classes d'intro aider les élèves à comprendre certains des principes en cause en utilisant le modèle le plus simple possible: une particule dans une boîte. En utilisant ce modèle, vous pouvez calculer les énergies autorisées de la particule dans la boîte et avoir un aperçu de la façon dont les énergies autorisées sont calculées pour un système plus complexe - l'atome d'hydrogène.

Instructions

1 Supposons que vous ayez une particule de masse, "m," dans une boîte. Les parois de la boîte sont séparées par une distance "L" Les murs sont infiniment élevés. Ce système peut être décrit en utilisant une fonction d'onde, "Ψ (x)," comme une solution possible à l'équation de Schrödinger. L'équation indépendante du temps Schrôdinger est la suivante: (-h ^ 2 / 8π 2 ^ m) * (d ^ 2 Ψ (x) / dx ^ 2) + V (x) Ψ (x) = E Ψ (x). "E" est l'énergie totale, "V (x)" est l'énergie potentielle, "Ψ (x)" (ci-après simplement "Ψ") est la fonction d'onde, et "h" est la constante de Planck - une constante vous allez rencontrer souvent en mécanique quantique.

2 Notez que l'extérieur de la boîte, la particule aura infinie énergie potentielle. L'équation de Schrodinger devient alors: (-h ^ 2 / 8π ^ 2 m)

(d ^ 2 Ψ (x) / dx ^ 2) + Ψ (x) l' infini = E Ψ (x).

La seule façon cette relation peut maintenant être vrai est si Ψ (x) = 0, car alors les deux côtés seront égaux. Par conséquent, la fonction d'onde est de 0 partout à l'extérieur de la boîte. Comme la probabilité de trouver la particule dans un endroit donné est juste la place de la fonction d'onde, il est une probabilité nulle de la particule peut être en dehors de la boîte.

3 Considérez la région à l'intérieur de la boîte, où l'énergie potentielle est 0. Maintenant V (x) = 0, donc l'équation de Schrödinger simplifie à: (-h ^ 2 / 8π ^ 2 m) * (d ^ 2 Ψ (x) / dx ^ 2) = E Ψ (x).

Ceci est une équation différentielle du second ordre, et les solutions à cette équation ont la forme générale suivante: Ψ (x) = A sin kx + B cos kx. "A", "B" et "k" sont des constantes.

4 Substituer la forme générale de la solution dans l'équation de Schrödinger. Cela vous donne: (-h ^ 2 / 8π ^ 2 m) * (dérivée seconde de A sin kx + B cos kx) = E (A sin kx + B cos kx).

5 Prendre la dérivée seconde de A sin kx + B cos kx. Vous souvenez peut-être des cours de calcul, le dérivé du péché kx est k cos kx, tandis que le dérivé du cos kx est -k sin kx. Ainsi, la dérivée première sera: Ak cos kx - Bk sin kx.

En prenant la dérivée donne à nouveau: -ak ^ 2 sin kx - k ^ 2 B cos kx.

Notez que vous pouvez facteur -k ^ 2 de cette équation. Une fois que vous le faites, vous avez: -k ^ 2 (A sin kx + B cos kx).

6 Remarquez quelque chose d'intéressant au sujet de la dérivée seconde, vous venez de calculer. L'équation, entre parenthèses est le même que votre wavefunction originale. Vous pouvez donc réécrire comme: -k ^ 2 (Ψ (x)).

Lorsque vous substituez ce retour dans l'équation de Schrödinger, vous obtenez: E Ψ (x) = (- (-k ^ 2) h ^ 2 / 8π ^ 2 m) * Ψ (x).

Vous pouvez diviser les deux côtés par Ψ (x), l'annulation pour obtenir: E = - (-k ^ 2) h ^ 2 / 8π ^ 2m.

Les négatifs annulent: E = (k ^ 2) h ^ 2 / 8π ^ 2m.

Vous obtenez de plus près, mais vous avez encore besoin de trouver k.

7 Notez que vous ne l'avez pas encore appliqué les conditions aux limites pour votre wavefunction. Étant donné que la probabilité de trouver la particule en dehors de la boîte est égale à zéro, la probabilité de trouver la particule sur les parois de la boîte doit également être égal à zéro. Vous pouvez fixer arbitrairement un côté de la boîte pour commencer à x = 0 et l'autre à x = L; dans ce cas, Ψ (0) = 0 et Ψ (L) = 0. Regardons le premier cas. Si Ψ (0) = 0, alors cela est vrai: 0 = a sin kx + B cos kx.

Le péché de zéro est habituellement zéro, de sorte que le premier terme tend vers zéro. Mais qu'en est-il du second? B cos k (0) ne peut être zéro si B est égal à zéro. Dans ce cas, la fonction d'onde devient maintenant: Ψ (x) = A sin kx.

8 Considérez Ψ (L) = 0. Si cela est vrai, alors A sin kL = 0. La constante A ne peut pas être zéro, parce que si elle était le cas, la fonction d'onde serait nulle partout et la particule ne serait pas nulle part, ce qui est pas possible. Par conséquent, le péché kL doit être égale à zéro. Rappelez-vous de la trigonométrie lycée que le péché π = 0, sin 2π = 0, sin 3π = 0 et ainsi de suite. Le péché de tout multiple entier de π = 0. Par conséquent kL doit être égale à un nombre entier fois π. Vous pouvez l'utiliser pour écrire l'équation kL = nn, où "n" est un nombre entier supérieur à zéro. Résolution pour k, vous trouverez: k = nn / L. Ainsi, la fonction d'onde est Ψ (x) = A sin nn / L, où A est une constante et n est un entier supérieur à zéro.

9 Rappel (Ψ (x)) ^ 2 est la probabilité de trouver la particule dans un endroit particulier. Si cela est vrai, alors l'intégrale de Ψ (x) sur 0 à L doit être égal à 1. Pourquoi? Eh bien, l'intégrale vous donne la zone située sous une courbe, et la zone ci-dessous (Ψ (x)) ^ 2 vous donne la probabilité de trouver la particule dans cette région. Puisque la particule ne peut pas être en dehors de la boîte, si vous additionnez la probabilité de trouver la particule à une valeur donnée de x à l'intérieur de la boîte, la somme de toutes ces probabilités doit être 1. La particule doit être quelque part à l'intérieur de la boîte, après tout.

dix Prenez l'intégrale de Ψ (x) ^ 2 sur 0 à L et le mettre égal à 1: (A sin nπx / L) ^ 2 dx = 1.

Remarquez une fois que vous conciliez cela, vous pouvez vous déplacer A ^ 2 en dehors du signe intégral, car il est une constante, vous donnant: A ^ 2 ∫ (sin nπx / L) ^ 2 dx = 1.

11 Notez l'intégrale de sin ^ 2 bx, avec b comme une constante, est x / 2 - 1 / 4b sin 2bx. Dans ce cas, alors, l'expression de la dernière étape simplifie à: A ^ 2 (x / 2 - L / 4nπ sin 2nπx / L) sur 0 à L = 1.

Lorsque x = 0, l'expression entière est égal à zéro, donc nous avons juste besoin d'évaluer ce qui se passe quand x = L et spécifiez que égale à 1. Cela nous donne: A ^ 2 (L / 2 - L / 4nπ sin 2πn L / L ) = 1.

Les Ls l'intérieur de la fonction sin annuler. Rappel sin 2π = 0, donc le péché tout entier n fois 2π est toujours zéro. Par conséquent, toute cette expression simplifie à: A ^ 2 (L / 2) = 1.

Que faut-A-être pour cette expression pour maintenir vrai? Pour le savoir, vous pouvez diviser les deux côtés par L / 2, puis prendre la racine carrée, vous donnant: A = (2 / L) ^ 1/2.

12 Remplacez la réponse que vous venez de trouver de nouveau dans le wavefunction pour montrer ce qui suit: Ψ (x) = (2 / L) ^ 2 (sin nπx / L).

Tous les wavefunctions acceptables doivent avoir cette forme, où n est un entier positif. Si vous vous souvenez, nous avons aussi trouvé plus tôt: E = (k ^ 2) h ^ 2 / 8π ^ 2m, où k est la constante par lequel x est multiplié dans le wavefunction. Si vous regardez votre wavefunction, vous remarquerez que x est multiplié par nn / L, donc k = nn / L.

13 Remplacez votre valeur pour k dans l'expression que vous avez dérivée pour l'énergie: E = (nn / L) ^ 2 h ^ 2 / 8π ^ 2m. Vous pouvez simplifier ceci: E = n ^ 2 π ^ 2 h ^ 8/2 π ^ 2 m L ^ 2.

Le π ^ 2 au numérateur et le dénominateur d'annuler, de sorte que vous avez maintenant: E = (n ^ 2 h ^ 2) / (8 m L ^ 2), où vous savez maintenant l'énergie pour tout entier positif n dans une boîte avec une longueur L.

Conseils et avertissements

  • Notez quelque chose d'intéressant au sujet de vos résultats: ils sont tous les multiples entiers, où n doit être un entier. En d'autres termes, la particule dans la boîte ne peut pas avoir toute l'énergie que vous décidez de lui donner. La quantité d'énergie qu'il a est quantifiée et il ne peut avoir certaines valeurs d'énergie discrets. La même chose est vraie pour les électrons dans un atome. Rappelez-vous l'énergie d'un photon de lumière est calculée à partir de la formule E = hv, où v est la fréquence, et vous allez commencer à voir pourquoi les éléments ont une absorption distinctes et des spectres d'émission - en d'autres termes, ils n'émettent et absorbent certaine caractéristique longueurs d'onde de la lumière.

Comment calculer l'énergie cinétique d'une presse d'emboutissage

May 17

Dans une presse d'emboutissage, d'un système mécanique ou hydraulique entraîne une filière vers le bas bélier monté sur une feuille de métal qui est maintenue fixe au-dessus d'une matrice inférieure. La force exercée par les coupures de bélier ou plie la feuille de métal à une forme désirée. Vous pouvez calculer l'énergie cinétique ou énergie du mouvement du piston descendant en utilisant certaines informations concernant votre presse - la masse du piston et sa vitesse moyenne lors de sa descente.

Instructions

1 Notez la formule de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique est égale à la moitié, parfois la masse de l'objet, multiplié par le carré de sa vitesse: (m * v ^ 2) / 2.

2 Trouver la masse de la RAM sur votre presse à emboutir. Vous pouvez être en mesure d'obtenir ces informations auprès du fabricant ou des lignes directrices pour votre appareil. Si nécessaire, vous pouvez démonter et peser. Cependant, être certain de suivre les directives du fabricant pour le démontage et le remontage.

3 Estimer la vitesse de votre ram en mesurant la distance parcourue par le piston de son point le plus élevé à son point le plus bas, puis en mesurant la longueur du temps qu'il faut le bélier pour parcourir cette distance avec un chronomètre. Divisez la distance parcourue par le temps pour obtenir la vitesse moyenne. Si la distance parcourue est de 4 mètres et le temps est de 2 secondes, par exemple 4/2 = 2 mètres par seconde. Si vous avez un chiffre exact pour la vitesse de votre ram, bien sûr, vous pouvez utiliser ce numéro à la place.

4 Carré de la vitesse de votre RAM. Si la vitesse de 2 mètres par seconde, par exemple, 2 * 2 = 4 mètres carrés par seconde au carré.

5 Multipliez le résultat de la dernière étape par la masse de votre RAM. Si la masse est de 30 kilogrammes, par exemple, 30 x 4 = 120 joules.

6 Diviser ce résultat par 2. Par exemple, 120/2 = 60 joules. C'est l'énergie cinétique.

Comment calculer l'énergie d'une flèche Kinetic

May 23



Il est facile de prendre un arc et une flèche à la valeur nominale. Vous tirez la flèche de l'arc, et soit vous frappez votre cible ou si vous ne le faites pas. Cependant, tout comme quoi que ce soit, une flèche est une partie utile et intéressant de la science. Une flèche a de nombreuses propriétés scientifiques différentes, en dépit souvent être juste un morceau long et mince de bois avec un embout en plastique ou en métal. Par exemple, une flèche tirée a une quantité unique d'énergie cinétique. Il peut sembler écrasante et déroutant au premier abord, mais le calcul de cette énergie cinétique est incroyablement facile à faire.

Instructions

1 Peser la flèche. Pour en savoir l'énergie cinétique de la flèche, branchez deux propriétés de la flèche dans une équation mathématique. Le premier est le poids. Utilisez une échelle pour obtenir une lecture précise et assurez-vous de l'écrire pour plus tard.

2 Trouver la vitesse de la flèche. Vous pouvez obtenir une estimation approximative assez simplement, en utilisant seulement une mesure du chronomètre et du ruban adhésif. Velocity est défini comme «la distance au fil du temps», souvent mesurée en mètres / seconde. Fire votre flèche et de garder une trace du temps qu'il faut pour frapper le sol, en utilisant votre chronomètre. Ensuite, mesurez la distance du point vous avez tiré la flèche au point où elle a heurté le sol. Notez le "distance / temps," et vous avez trouvé la vitesse.

3 Calculez l'énergie cinétique de la flèche. Cela peut être fait en prenant les données que vous avez recueillies et de le brancher dans l'équation suivante:

1/2 fois Mass fois Velocity Squared

Autrement dit, il faut multiplier par 0,5 la masse de la flèche par la vitesse au carré de la flèche lors de la cuisson. Le numéro que vous recevez une fois l'équation est calculée est l'énergie cinétique de la flèche.

Conseils et avertissements

  • Pour obtenir des lectures précises de certaines des données requises pour l'équation de l'énergie cinétique, un partenaire peut se révéler utile.

Comment calculer une énergie équation Lattice

August 30

Comment calculer une énergie équation Lattice


Un composé ionique comme le chlorure de sodium (mieux connu sous le sel) forme un réseau cristallin avec des atomes disposés dans des positions bien définies par rapport à l'autre. La différence d'énergie entre les ions en phase gazeuse et du réseau cristallin est appelée énergie réticulaire. Vous pouvez calculer l'énergie de réseau en utilisant le cycle de Born-Haber. Plus directement, vous pouvez utiliser l'équation de Born-Meyer, bien que le calcul vous demandera de trouver un numéro spécifique pour chaque type donné de la structure cristalline, la constante de Madelung.

Instructions

1 Trouver la constante Madelung pour votre type de cristal (l'Université de Waterloo, énumérés dans Resouces, a cette information en ligne). Le chlorure de sodium, par exemple, a une constante de Madelung 1,74756.

2 Prendre la valeur absolue de la charge du premier ion dans votre composé ionique et le multiplier par la valeur absolue de la charge de l'autre ion. Valeur absolue ne tient pas compte du signe positif ou négatif, de sorte que plus-1 et moins-1 ont la même valeur absolue. Dans le cas du chlorure de sodium, par exemple, l'ion sodium a une charge de plus-1, alors que l'ion chlorure a une charge de moins-1. Multiplier la valeur absolue de ces deux nombres donne 1 en conséquence.

3 Multipliez la constante Madelung par la valeur absolue combinée des ions. Dans le cas du chlorure de sodium, 1 x 1,74756 = 1,74756.

4 Multipliez le résultat par le nombre d'Avogadro, 6.022 x 10 ^ 23 ^ mol -1. Par exemple, le chiffre pour le chlorure de sodium est de 1,052 x 10 ^ 24 ^ mol -1.

5 Multiplier ce résultat par le carré de la charge fondamentale, 1.602 x 10 ^ -19 Coulombs. Par exemple: (1.602 x 10 ^ -19) ^ 2 = 2.566 x 10 ^ -38; puis, (2.566 x 10 ^ -38) x (1.052 x 10 ^ 24) = 2.699 x 10 ^ -14 Coulombs carré / mole.

6 Divisez par 4π. (Rappelez-vous, vous pouvez être récupérer pi par poinçonnage le bouton π sur votre calculatrice.) Dans le cas du chlorure de sodium, votre équation est (2.699 x 10 ^ -14) / 4π = 2.148 x 10 ^ -15 Coulombs carré / mole.

7 Divisez par la constante de permittivité du vide, une constante standard dans la physique de 8,854 x 10 ^ -12 Coulombs carré mètres / Newton au carré. Dans le cas du chlorure de sodium, (2.148 x 10 ^ -15) / (8,854 x 10 ^ -12) = 2.426 x 10 ^ -4 Newton mètres carrés / mole, puisque les Coulombs au carré dans le numérateur et le dénominateur annulent.

8 Trouver le rayon atomique pour chaque élément dans votre composé ionique (l'Université de Cal-Santa Barbara, énumérés dans les ressources, maintient l'information en ligne). Ajouter les chiffres ensemble. Utilisez les rayons correspondant à la charge sur votre ion. Dans le cas du chlorure de sodium, a un rayon de 0,99 angströms alors que la valeur du chlore est de 1,81 angströms. Un angström est de 1 x 10 ^ -10 mètres.

9 Divisez la réponse de l'étape 7 par la distance entre les noyaux de deux atomes de l'étape chlorure 8.Sodium, par exemple: (2.426 x 10 mètres ^ -4 Newton au carré) / (2,8 x 10 ^ -10 mètres) = 866.400 Newton mètres / mole. Un compteur Newton est équivalent à un joule, de sorte que vous avez maintenant 866400 joules / mole.

dix Diviser ce résultat par 1000 pour le convertir en kilojoules. Dans le cas du chlorure de sodium: 866400/1000 = 866,4 kJ / mol.

11 Divisez 0,3 angströms par la distance de noyaux obtenus à l'étape 8, et de soustraire ce résultat de 1. En reprenant l'exemple: 0,3 / 2,8 = 0,107; puis, 1 à 0,107 = 0,893. 0,3 angströms est une constante prenant en compte la répulsion des coquilles d'électrons par des ions voisins, et de répulsion est une considération lors du calcul de l'énergie nécessaire en treillis. La constante dépend du cristal, mais 0,3 est une très bonne approximation pour la plupart des cristaux.

12 Multipliez le résultat de l'étape 11 par le résultat de l'étape 10 pour l'énergie de réseau approximatif de votre composé. la figure de chlorure de sodium, puis, est: 0.893 x 866,4 = 773 kJ / mol.

Conseils et avertissements

  • Votre réponse est une valeur approximative et ne doit pas être considérée comme exacte. Néanmoins, les valeurs Born-Meyer ont été trouvés d'accord en étroite collaboration avec des données expérimentales, ce qui est généralement une bonne approximation pour la plupart des buts.

Comment calculer l'énergie contenue dans un Spark

December 17

Comment calculer l'énergie contenue dans un Spark


L'énergie des étincelles varie largement, des petits chocs que vous obtenez en hiver de toucher une poignée de porte à la foudre. Le montant de la charge électrique, multipliée par sa tension, est égale à l'énergie. Les scientifiques mesurent la charge en utilisant des unités appelées coulombs, où l'on coulomb est la charge d'un ampère de courant pendant une seconde. De petites étincelles dure qu'une fraction de seconde, et ils ont des courants de millionièmes d'un ampli. Estimer la tension d'une étincelle en mesurant la distance de l'éclateur, et calculer l'énergie de l'étincelle en multipliant la tension par une approximation de la charge.

Instructions

1 Eteignez l'équipement d'allumage, si nécessaire.

2 Mesurer l'éclateur avec la règle. Entrez la mesure en pouces décimaux dans une calculatrice. Par exemple, si vous mesurez 1/4 de pouce, entrez 0,25. Appuyez sur la touche "Multiply".

3 Saisir le numéro 60.000 dans la calculatrice. Ceci est la tension approximative par pouce de séparation pour éclateurs. Appuyez sur la touche "Multiply".

4 Saisir le numéro .00001 dans la calculatrice. Ceci est 10 microampères de courant. Appuyez sur la touche "Multiply". Entrez le numéro 0,01 - c'est un centième de seconde, la durée approximative de l'étincelle. Appuyez sur la touche "Equals". Le calculateur affichera l'énergie de l'étincelle en joules. Pour cet exemple, 0,25 pouces x 60.000 volts par pouce = 15.000 volts; 15.000 x 0,00001 Ampères = 0,15 watts. 0,15 watts x 0,01 de seconde = 0,0015 joules d'énergie.

Comment calculer l'énergie Ionisation de Atoms

January 28

Comment calculer l'énergie Ionisation de Atoms


Calcul de l'énergie d'ionisation d'un atome constitue une partie de la physique moderne qui sous-tend de nombreuses technologies modernes. Un atome constitué d'un noyau central qui contient des protons chargés positivement et un certain nombre de neutrons spécifiques à l'atome donné. Un certain nombre d'électrons chargés négativement orbite le noyau à des distances différentes. L'énergie nécessaire pour éliminer l'électron en orbite plus basse de l'influence des protons centraux est l'énergie d'ionisation. physicien danois Niels Bohr d'abord calculé cette énergie pour l'hydrogène en 1913, pour lequel il a remporté le prix Nobel.

Instructions

1 Déterminez ce que l'atome que vous souhaitez utiliser pour le calcul de l'énergie d'ionisation. Déterminer la valeur de "Z" de l'atome en utilisant une table périodique. (Un autre nom pour le numéro Z est le numéro atomique.) La valeur de Z apparaît au-dessus du symbole de l'atome. Z, par exemple égal à 1 pour un atome d'hydrogène.

2 Décidez combien d'électrons de l'atome contient. Ce numéro est le même que Z à moins que l'atome a déjà perdu quelques électrons.

3 Calculer l'énergie d'ionisation, en unités de électron-volts, pour un atome à un électron par quadrature Z, puis en multipliant ce résultat par 13,6.

4 Pour les atomes avec plus d'un électron, arriver à l'énergie d'ionisation, en unités de électron-volts, d'abord en soustrayant un de Z, la quadrature la réponse, et enfin en multipliant par 13,6.