Termodynamika

10. Rozkład Maxwella prędkości cząsteczek

Każdy gaz ma charakterystyczny rozkład prędkości, który zależy od temperatury (cząstki nie mogą mieć takich samych prędkości, bo prędkości zmieniają się w wyniku zderzeń). C. Maxwell podał prawo rozkładu prędkości cząsteczek w danej temperaturze. Program pozwala śledzić zależność tego rozkładu od temperatury. W programie można zapamiętać (zapisać) rozkład prędkości (dla danej temperatury) celem porównania go z rozkładem dla innej temperatury. Na wykresie zaznaczone są: prędkość średnia, prędkość średnia kwadratowa oraz prędkość najbardziej prawdopodobna.

11. Dyfuzja

Zjawisko dyfuzji polega na samorzutnym przechodzeniu cząsteczek w kierunku obszarów o mniejszej koncentracji (stężeniu). Ten proces wyrównywania koncentracji w układzie spowodowany jest chaotycznym ruchem cieplnym cząsteczek i zderzeniami pomiędzy nimi. To właśnie dyfuzja umożliwia mieszanie się substancji pozostających w fazie gazowej lub ciekłej. Efektem jest wyrównywanie się koncentracji wszystkich składników w całej objętości. Program pozwala obserwować mieszanie się dwóch gazów, znajdujących się początkowo w oddzielnych zbiornikach, w zależności od ich temperatury. W programie można śledzić na bieżąco zmiany koncentracji gazów. Ponadto pokazany jest rozkład prędkości cząsteczek gazu wraz z podaną przez Maxwella funkcją rozkładu prędkości (linia ciągła) cząsteczek gazu doskonałego.