КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УСТАНОВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛ ПО ЭНЕРГИЯМ

Аннотация

В работе рассмотрена компьютерная модель идеального газа в виде системы одинаковых шаров, упруго сталкивающихся между собой. Эта модель предназначена для сопровождения лекционного курса для учащихся. С помощью неё демонстрируется процесс, при котором первоначальное дельтаобразное распределение шаров по скоростям в процессе столкновения и обмена энергиями превращается в распределение Максвелла. Добавление в модель однородного силового поля позволяет исследовать и процесс установления распределения Больцмана (Барометрической формулы). При этом первоначальное равномерное распределение шаров по высотам с течением времени переходит в распределение Больцмана. Использование модели наглядно демонстрирует эволюцию продвижения системы шаров к равновесию, а распределение их по энергиям – к распределению Максвелла-Больцмана. Установление распределения и Максвелла, и Больцмана учащиеся могут проследить на экране дисплея.