Gázrészecskék eloszlása, keveredése
2021. július 23. írta: Szkladányi András

Gázrészecskék eloszlása, keveredése

eloszlas.jpg

Ez a két szimuláció ideális gázok részecskéinek eloszlását, illetve keveredését modellezi.

Az első program egy ideális gáz részecskéinek két szomszédos tartályrész közötti eloszlását szemlélteti. Megfigyelhető, hogy az egyensúlyi eloszlás nem statikus, nem egyetlen részecskeeloszlás időben állandósult állapota. Valójában a rendszer a legvalószínűbb állapotok között fluktuál. A relatív ingadozások pedig annál kisebbek, minél nagyobb a részecskék száma.

Az "Ütközés" menüpontra kattintva megszabhatjuk, hogy a program vegye-e figyelembe a részecskék ütközéseit. Változtathatjuk a részecskeszámot, a két tartályrész térfogatának arányát és a válaszfalon nyitható rés méretét.

A rés első megnyitásától kezdve a program két függvényt rajzol ki. A baloldali függvény a válaszfal két oldalán lévő részecskék relatív számát ábrázolja az idő függvényében.

A jobboldali függvény a szimuláció közben megvalósuló részecskeeloszlások relatív gyakoriságát követi nyomon az idő függvényében. Ezt elméletileg a binomiális eloszlás írja le, amely a program által megszabott paraméter értékek (részecskeszám, bal- és jobboldal térfogat- aránya) mellett jól közelíthető normális eloszlással. Ezt a közelítő normális eloszlást szintén ábrázolhatjuk a program segítségével.

Az eloszlásfüggvény adatok leolvasását könnyíti meg a szálkereszt, jelezve az aktuális koordinátákat is. Az eloszlásfüggvényen kijelölhetünk egy olyan tartományt, amelyen belül a program összegzi a relatív gyakorisági értékeket. Az eloszlásfüggvény, illetve a közelítő normális eloszlás adatokat szövegfájlba menthetjük.

A program tömörített változata a következő linkről tölthető le:

https://www.dropbox.com/s/8x7trsz5wby771a/eloszlas.zip?dl=0

 

 kever.jpg

A második program két szomszédos tartályrészben elhelyezett, különböző tömegű részecskékből álló ideális gázok keveredését modellezi. A szimuláció közben nyomon követhetjük a gázok részecskesűrűségének változását. Tanulmányozhatjuk, hogy ez miként függ a részecskék tömegarányától, vagy a kezdeti részecskesűrűségektől. Változtathatjuk továbbá a hőmérsékletet, a válaszfal helyét és a rés szélességét is.

 A program tömörített változata a következő linkről tölthető le:

 https://www.dropbox.com/s/klf21agnoa0qaek/keveredes.zip?dl=0

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://szkladanyi.blog.hu/api/trackback/id/tr8016636244

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