Gas perfetto caldo e freddo

Introduzione

Il modello descrive il mischiarsi di due gas ideali uno freddo e uno caldo in una scatola quadrata. I gas sono confinati inizialmente in due zone. Una finestra di animazione mostra il moto delle particelle, mentre un grafico misura la temperatura assoluta nel tempo (per unità di massa, lunghezza del contenitore e costante di Boltzmann), misurata a partire dall'energia cinetica media delle particelle presenti nel lato sinistro e destro della scatola.

Attività:

Scegli il numero di particelle (massimo 1000) e le temperature (anche fino a 5000) per i due gas (verde o nero). Puoi inoltre aumentare o diminuire la velocità di simulazione con il bottone "Speed (fps)". Fai partire la simulazione e immediatamente attiva il grafico delle temperature del lato sinistro (rosso) e destro (blu) della scatola, osservando così sia il moto delle particelle sia l'andamento temporale delle temperature. Prendi nota del valore di equilibrio, che relazione ha rispetto alle temperature iniziali? Se si potesse aumentare il numero di particelle come varierebbero le fluttuazioni nelle temperature attorno al valore di equilibrio? Quando i due gas sono in equilibrio inverti le velocità di tutte le particelle con il bottone "Reverse", cosa succede? E' possibile che accada spontaneamente in natura un fenomeno del genere?

 


 

 


Autore: Todd Timberlake.

  • I legge di Gay-Lussac

    V / T = V* / T*        (T* = 273 K)

    II legge di Gay-Lussac           

    p / T = p* / T*      

    Legge di Boyle                       

    p V = p0 V0