Descrizione
Simulazione interattiva della dinamica di due gas separati da una barriera, che può essere mantenuta fissa o lasciata mobile. Le velocità iniziali di ciascun gas sono generate casualmente secondo la distribuzione di Maxwell-Boltzmann, perciò le temperature iniziali sono vicine ai valori scelti, ma non esattamente uguali.
Controlli
Regola l’apertura e la posizione della barriera, nonché la temperatura, il numero di particelle e la massa atomica di ciascun gas nei pannelli "Barriera" e "Gas". Con la barriera mobile, la sua posizione cambia in risposta alla differenza di pressione tra i due compartimenti. Il pannello "Grafico" mostra nel tempo temperatura, numero di particelle e pressione di ciascun compartimento: fai clic su una voce della legenda per mostrare o nascondere la curva.
Modello físico
Le velocità iniziali di ciascuna particella sono estratte dalla distribuzione di Maxwell-Boltzmann, in modo che la temperatura di ogni gas corrisponda all’energia cinetica media delle sue particelle,
$$
\frac{1}{2}m\langle v^2\rangle = \frac{3}{2}k_BT,
$$
e si evolvono mediante urti elastici reciproci e con le pareti o la barriera del recipiente. La pressione in ciascun compartimento si ricava dal tasso di trasferimento della quantità di moto per unità di area negli urti con le pareti.
Sviluppatori
Marco P. M. de Souza
Riferimenti
Cassia E. de F. Ladeira,
Simulações Computacionais: um modelo simples para o resfriamento atômico (TCC Física, Universidade Federal de Rondônia, 2019).
LinkH. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (Blucher, 2014).