Maxwell-Boltzmann-féle sebességeloszlás modellezése 3 dimenziós ideális gázban
2018. augusztus 15. írta: Szkladányi András

Maxwell-Boltzmann-féle sebességeloszlás modellezése 3 dimenziós ideális gázban

maxwell_3d.png

Ez a program, amely a korábbi 2 dimenziós szimulációm továbbfejlesztése, egyatomos ideális gáz 3 dimenziós Maxwell-Boltzmann-féle sebességeloszlását szemlélteti középiskolás szinten. A szakirodalom alapján a 2D-s szimulációkból származó sebességeloszlás nem teljesen pontosan adja vissza a Maxwell-Boltzmann-féle sebességeloszlást. A 2D-s szimulációk esetén ugyanis kis sebességeknél a sebességeloszlás-függvény alulról konvex, ellentétben az elmélettel. A 3 dimenziós szimuláció viszont már helyesen modellezi a valóságot és a kapott sebességeloszlás-függvény a kis sebességek tartományában felülről konvex.

A szimulációban változtatható a figyelembe vett részecskék száma (10-30 ezer) és maximális kezdősebessége (0,2-2 relatív egység). A részecskék kezdeti sebességeloszlása a [0; vo,max] intervallumban egyenletes. A részecskéket szemléltető 3D-s cella forgatható és nagyítható. Az ábrázolt részecskék száma (a szimulációban figyelembe vett részecskék számától függetlenül) minden esetben 5000.

A program a pillanatnyi és az átlagos sebességeloszlás függvényt jeleníti meg oly módon, hogy a sebesség függvényében ábrázolja egy adott sebességtartományba eső részecskék arányát. A szimuláció indítását követően az átlagos sebességeloszlás függvény rajzolása csak 200 iterációs lépés után kezdődik. A bal egérgombbal a grafikonra kattintva nagyíthatjuk, a jobb egérgombbal kattintva pedig kicsinyíthetjük az eloszlásokat. Lehetőség van arra is, hogy a könnyebb összehasonlítás érdekében legfeljebb 2 átlagos sebességeloszlás függvényt eltároljunk.

A program tömörített változata a következő linkre kattintva tölthető le:

https://www.dropbox.com/s/loa92rgvo21ldwi/Maxwell_3D.zip?dl=0

A bejegyzés trackback címe:

https://szkladanyi.blog.hu/api/trackback/id/tr9914182777

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása