El gas ideal: modelación en computadora



Título del documento: El gas ideal: modelación en computadora
Revista: Revista brasileira de ensino de fisica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000315177
ISSN: 0102-4744
Autores: 1
Instituciones: 1Universidad de La Habana, Taller de Enseñanza de la Física Universitaria, La Habana. Cuba
Año:
Periodo: Jul-Sep
Volumen: 27
Número: 3
Paginación: 423-428
País: Brasil
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español Se obtiene, con ayuda del modelo del gas ideal implementado en una computadora PIII, la descripción de su expansión libre considerando que inicialmente se encuentra localizado en la mitad izquierda de un recipiente de volumen V, por medio de un tabique aislante. Se desarrolla una función, que permite generar el número deseado de partículas con valores aleatorios de la velocidad inicial y de la posición. Se estudia la expansión libre del gas ideal con ayuda de este modelo. Se obtiene que, para el tiempo de relajación, el número de partículas en el lado izquierdo se hace igual a N/2 y que el valor de éste, depende de la masa de la partícula y de la temperatura. Se comprueba que el tiempo de relajación depende de la naturaleza del gas y que la distribución de velocidades de Maxwell es la que da una descripción adecuada del comportamiento de este sistema. Se calcula la entropía del sistema con un número relativamente grande de partículas con ayuda de una función construida al efecto. Se muestra que ésta crece cuando el sistema tiende al equilibrio y se encuentra que las mayores fluctuaciones son poco probables aún para tiempos grandes de observación
Resumen en inglés The description of the free expansion of the ideal gas is obtained with the aid of the model of the ideal gas implemented in a PIII computer. The gas was iniatilly located in the left half of a box of volume V, by means of an insulating partition wall. It was developed a function that allows to generate the number of particles desired with random values of the initial speed and of the position. It is obtained, that by the time of relaxation the number of particles in the left part of the box is equal to N/2 and that the value of this interval depends on the nature of the gas and the temperature. It is proved that the Maxwell distribution of speeds gives an adequate description of the behavior of this system. The entropy of the system with a number of particles relatively big, is calculated with the aid of a function developed for that purpose. It was also shown that the entropy of the system grew when the system reached the equilibrium and that the bigger fluctuations are not very probable even for a long time of observation
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Física,
Entropía,
Fluctuaciones,
Modelación computacional,
Enseñanza asistida por modelos,
Gas ideal
Keyword: Physics and astronomy,
Physics,
Entropy,
Fluctuations,
Computational models,
Model-based teaching,
Ideal gas
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