توضیحات
شبیهسازی تعاملی پویایی دو گاز که با یک مانع از هم جدا شدهاند و این مانع میتواند ثابت بماند یا متحرک باشد. سرعتهای اولیهٔ هر گاز بهصورت تصادفی از توزیع ماکسول-بولتزمان تولید میشوند، بهگونهای که دماهای اولیه به مقادیر انتخابشده نزدیک باشند، اما دقیقاً با آنها برابر نباشند.
کنترلها
گشودگی و موقعیت مانع، و نیز دما، تعداد ذرات و جرم اتمی هر گاز را با پنلهای "مانع" و "گازها" تنظیم کنید. اگر مانع متحرک باشد، موقعیت آن متناسب با اختلاف فشار بین دو محفظه بهطور خودکار جابهجا میشود. پنل "نمودار" دما، تعداد ذرات و فشار هر محفظه را بر حسب زمان نشان میدهد — برای نمایش یا پنهان کردن هر منحنی، روی مورد مربوط در راهنما کلیک کنید.
مدل فیزیکی
سرعت اولیهٔ هر ذره از توزیع ماکسول-بولتزمان نمونهبرداری میشود، بهطوریکه دمای هر گاز با میانگین انرژی جنبشی ذرات آن متناظر باشد،
$$
\frac{1}{2}m\langle v^2\rangle = \frac{3}{2}k_BT,
$$
و ذرات از طریق برخوردهای کشسان با یکدیگر و با دیوارهها/مانع محفظه تکامل مییابند. فشار در هر محفظه از آهنگ انتقال تکانه بر واحد سطح در برخوردها با دیوارهها به دست میآید.
توسعهدهندگان
Marco P. M. de Souza
منابع
Cassia E. de F. Ladeira,
Simulações Computacionais: um modelo simples para o resfriamento atômico (TCC Física, Universidade Federal de Rondônia, 2019).
پیوندH. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (Blucher, 2014).