Esta aplicación simula la dinámica de un gas ideal (que no interactúa) dentro de una caja cúbica con arista L. Los cálculos de simulación tienen en cuenta una caja cúbica, pero solo se muestran las proyecciones de las posiciones de las partículas en el plano xy.

Botones:

• Inicia o pausa la simulación.
• Reinicia la simulación.
• Muestra el histograma de distribución de velocidad de partículas.

En esta simulación consideramos un gas compuesto por N (1 ≤ N ≤ 1000) moléculas de masa m (1u ≤ m ≤ 1000u) contenido en un cubo de volumen V = L³, donde 150 nm ≤ L ≤ 600 nm.

Al inicio de la simulación, las moléculas están en reposo en el centro del cubo. Luego determinamos la distribución de las velocidades iniciales de cada una de las moléculas lanzando 10 dados de 10 caras.

Una vez elegidos los valores de N, m, L y la velocidad más probable v_p (1 m/s ≤ v_p ≤ 700), la simulación determina la temperatura T del gas a través de las velocidades de las moléculas y sus masas.

Al iniciar la simulación, las moléculas parten aleatoriamente en todas direcciones y se determina el movimiento de cada molécula, en cada instante, considerando que las moléculas chocan elásticamente sólo con las paredes del cubo.

Aunque la simulación es tridimensional, solo se muestra el plano xy del cubo de aristas L. La presión que ejercen las moléculas de gas sobre las caras del cubo se determina en el tiempo. real por la suma de los impulsos transmitidos por cada molécula sobre las caras del cubo, mediante la ecuación:

donde $\Delta t$ es el intervalo de tiempo entre dos tiempos.

Leer más: