Gázelegy szimulációja Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

Az alábbi Java applet egy kétkomponensű gázelegy részecskéinek mozgását szimulálja. A részecskék tömegaránya elvileg állítható. Gyakorlailag jobb
az 1-es értéket beírni, mert amikor a Brown-mozgást próbáltam szimulálni vele (pl. 100-as tömegarány, 1 piros & 100 kék; ill. 0.01-es tömegarány,
100 piros
& 1 kék) inkonzisztens volt a működése, ill. katasztrofálisan rossz. (Pl. az energiamegmaradást sem tartotta be.)



The original English version of this applet has been kindly provided by Prof. Julio Gea-Banacloche (), University of Arkansas (), USA. Apple users may not see the applet above. In that case they should visit the original site () where they find an excellent introduction to the physics background too.

Az applet használata

Írjuk be a piros és a kék részecskék tömegarányát. (Pl. legyen 1. Ez és a további konkrét tippek egy olyan egykomponensű gáz modelljét adják, amelyben egyetlen molekula piros színezéssel van kiemelve a többi közül, hogy a mozgása jobban követhető legyen a sokaságban.) Írjuk be a piros (1) és a kék részecskék számát (100), majd nyomjunk Entert. Ekkor az Átlagos kinetikus energia ablakában megjelenik egy vízszintes fekete vonal, továbbá egy piros és egy kék oszlop. A fekete vonal a megmaradó összes energia egyetlen részecskére eső részét (vagyis az átlagos energiát) jelképezi, a színes oszlopok pedig a megfelelő részecskefajta pillanatnyi energiaátlagát. A Start gomb megnyomása előtt (attól függően, hogy a Szimpla vagy a Diffúzióval négyzet van-e bejelölve) a piros részecskéket (1) vagy a kékek között láthatjuk véletlenszerűen szétszórva, (2) vagy pedig a bal felső negyedbe koncentrálva jelennek meg, míg a kékek a tartály maradék részén osztozkodnak. (Ha 1 piros részecskét adtunk meg, akkor jelöljük be a “Nagyobb részecskéket” kockát is, hogy jobban tudjuk követni a mozgását.)
A “Start” gomb megnyomása után a piros és a kék részecskék pillanatnyi átlagenergiája jól követhető az energiaablakban. (Ha csak 1 piros részecske van megadva, akkor a piros oszlop nem átlagenergiát jelent, hanem a kiszemelt részecske konkrét energiáját, mely vadul változik minden egyes ütközés után, míg a kékek átlaga – ha elég sokan vannak – csak egy kicsit mozdul el az ellenkező irányban az energiamegmaradással összhangban.)

Megjegyzések: (1) A “Diffúzióval” választása a gázdiffúziót is szemlélteti, mert ilyenkor az indítás elején láthatjuk, amint a “kétdimenziós gázelegy” piros részecskéi lassan elkeverednek a kék részecskékkel. (2) A Vissza gomb ugyanannyi lépést megy vissza, amennyit az előbb előre mentünk. Ha elég sok részecskét elég sokáig hagytunk ütközgetni, akkor nem jutunk vissza a kezdeti, rendezett állapotba. Ez nyilván a kerekítési hibák miatt van így. Másrészt a számítás érzékenységét mutatja a paraméterártákekre. A valóságban a visszafordíthatatlanság nem a kerekítési hibákból adódik, hanem pl. abból, hogy az edény fala nem egy euklideszi sík, hanem rezgő atomokból áll, vagyis “visszafelé” ugyanaz a fal, ugyanabból a szögből nézve mégsem ugyanaz a fal. A visszafordíthatóság ezenkívül ellentmondásban volna a bizonytalansági elvvel is.


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.20. óta:

site analysis