Gaz parfait - SimuFísica

T = K

L = nm

N =

m = u

Collisions entre particules

Information

Cette application simule la dynamique d'un gaz idéal (sans interaction) à l'intérieur d'une boîte cubique d'arête L. Les calculs de simulation prennent en compte une boîte cubique, mais seules les projections des positions des particules sur le plan xy sont affichées.

Boutons:

Démarre ou met en pause la simulation.
Redémarre la simulation.
Affiche l'histogramme de la distribution de la vitesse des particules.

Version:1.10 (23/07/2024)

Comment citer ce logiciel?

Marco P. M. de Souza, Cristiane M. Oliveira, . Accès à [Online]. Disponible à : .

Détails supplémentaires

Dans cette simulation nous considérons un gaz composé de N (1 ≤ N ≤ 1000) molécules de masse m (1u ≤ m ≤ 1000u) contenu dans un cube de volume V = L³, où 150 nm ≤ L ≤ 600 nm.

Au début de la simulation, les molécules sont au repos au centre du cube. Nous avons ensuite déterminé la répartition des vitesses initiales de chacune des molécules en lançant 10 dés à 10 faces.

Une fois choisies les valeurs de N, m, L et la vitesse la plus probable v_p (1 m/s ≤ v_p ≤ 700), la simulation détermine la température T du gaz à travers les vitesses des molécules et leurs masses.

Au démarrage de la simulation, les molécules partent aléatoirement dans toutes les directions et le mouvement de chaque molécule est déterminé, à chaque instant, en considérant que les molécules n'entrent en collision qu'élastiquement avec les parois du cube.

Bien que la simulation soit tridimensionnelle, seul le plan xy du cube de bord L est affiché. La pression exercée par les molécules de gaz sur les faces du cube est déterminée dans le temps réel par la somme des impulsions transmises par chaque molécule sur les faces du cube, par l'équation :

$ P = \dfrac{m}{3L^2\Delta t}, $ où $\Delta t$ est l'intervalle de temps entre deux battements.

En savoir plus:

Cassia E. de F. Ladeira, Simulações Computacionais: um modelo simples para o resfriamento atômico (TCC Física, Universidade Federal de Rondônia, 2019). Link
Gás ideal, Wikipédia.
H. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (Blucher, 2014)

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