الوصف
محاكاة تفاعلية لديناميكية غازين مفصولين بحاجز يمكن إبقاؤه ثابتا أو متحركا. يتم توليد السرعات الأولية لكل غاز عشوائيا من توزيع ماكسويل-بولتزمان، بحيث تكون درجات الحرارة الأولية قريبة من تلك المختارة، لكنها ليست متطابقة تماما.
التحكم
قم بضبط فتحة ووضع الحاجز، ودرجة الحرارة، وعدد الجسيمات، والكتلة الذرية لكل غاز بواسطة لوحي "الحاجز" و"الغازات". مع الحاجز المتحرك، يتحرك موقعه تلقائيا حسب فرق الضغط بين القسمين. تظهر لوحة "الرسم البياني" درجة الحرارة، وعدد الجسيمات، وضغط كل حجرة كدالة للزمن — انقر على منحنى في المفتاح لإظهار أو إخفاء.
النموذج الفيزيائي
يتم سحب السرعات الأولية لكل جسيم من توزيع ماكسويل-بولتزمان، بحيث تتوافق درجة حرارة كل غاز مع متوسط الطاقة الحركية لجسيماته،
$$
\frac{1}{2}m\langle v^2\rangle = \frac{3}{2}k_BT,
$$
وتتطور من خلال التصادمات المرنة مع بعضها البعض ومع جدران/حاجز الحاويات. يتم الحصول على الضغط في كل حجرة من معدل نقل العزم لكل وحدة مساحة عند الاصطدامات مع الجدران.
المطورون
Marco P. M. de Souza
المراجع
Cassia E. de F. Ladeira,
Simulações Computacionais: um modelo simples para o resfriamento atômico (TCC Física, Universidade Federal de Rondônia, 2019).
رابطH. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (Blucher, 2014).