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Potencial de Interacción

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ID:(519, 0)



Potencial de Interacción

Descripción

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\beta$
beta
Beta
1/J
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$s$
s
Exponente del potencial de interacción
-
$u$
u
Potencial de interacción
J
$r_0$
r_0
Radio mínimo del potencial
m
$B_2$
B_2
Segundo coeficiente de Vireal
1/J
$T$
T
Temperatura
K
$u_0$
u_0
Valor de barrera de potencial
J

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos

Una forma de simplificar el potencial de Leonard Jones

$ u(r) =4 u_0 \left[\left(\displaystyle\frac{ a }{ r }\right)^{12}-\left(\displaystyle\frac{ a }{ r }\right)^6\right]$



es asumir solo la parte atractiva y un potencial infinito repulsivo en el centro. Por ello se asume que la part cula tiene un radio r_0 y en que el potencial es infinito para r y es una funci n del inverso de una potencia s para radios superiores a r_0:

$u(r)=-u_0\left(\displaystyle\frac{r_0}{r}\right)^s$

y el potencial u_0 es el m nimo en el radio r=r_0.

(ID 3823)

La ecuaci n de los gases reales es con

$\displaystyle\frac{ p }{ k_B T }= c -\displaystyle\frac{1}{2} c ^2 I( \beta )$



donde \bar{p} es la presi n, k la constante de Boltzmann, T la temperatura absoluta e I(\beta) una funci n del potencial u. Si se compara con

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+B_2(T)c^2+B_3(T)c^3+\ldots$



se tiene que el coeficientes Virial B_2 ser a con

$ B_2 =-\displaystyle\frac{1}{2}I( \beta )$

(ID 3821)

Si el segundo coeficiente de Virial es con beta $1/J$ y segundo coeficiente de Vireal $1/J$

$ B_2 =-\displaystyle\frac{1}{2}I( \beta )$



y se tiene que la funci n I(\beta) es con

$I(\beta)\equiv\displaystyle\int_0^{\infty}(e^{-\beta u(r)}-1)4\pi r^2dr$



puede ser integrada en los ngulos quedando el segundo coeficiente de Virial con como

$ B_2 =-2 \pi \displaystyle\int_0^{\infty}(e^{- \beta u(r) }-1) r ^2 d r $

(ID 3822)

Si el coeficiente de Virial es con beta $1/J$, potencial de interacción $J$ y segundo coeficiente de Vireal $1/J$

$ B_2 =-2 \pi \displaystyle\int_0^{\infty}(e^{- \beta u(r) }-1) r ^2 d r $



y se asume el potencial de interacci n con

$u(r)=-u_0\left(\displaystyle\frac{r_0}{r}\right)^s$

\\n\\nse deja integrar por segmento de radio\\n\\n

$B_2=4\pi\displaystyle\int_0^{r_0}r^2dr-4\pi\displaystyle\int_{r_0}^{\infty}(e^{-\beta u(r)}-1)r^2dr$



si se asume que \beta u(r)\ll 1 la integral se puede calcular en forma exacta obteniendo se con

$ B_2 =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r _0^3\left(1-\displaystyle\frac{3}{ s -3}\displaystyle\frac{ u_0 }{ k_B T }\right)$

(ID 3824)


ID:(519, 0)