氣體分子布朗運動
本動畫試圖模擬 氣體分子間的布朗運動。
以下動畫係將 小尺度的空間加以放大,通常原子半徑僅 埃 (10-10
m的大小)
時間上也加以減緩 ,以方便觀測(放大的慢動作)。
使用說明:
你可以更改粒子數,輸入於 總數N= 後之空格內後 按下 ENTER 鍵。
也可以變更紅色粒子與灰色粒子的質量比 m2/m1。
試試看不同質量比 有何不同。
按下 快 將 加快 粒子運動速度
按下 慢 將 減緩 粒子運動速度
勾選 軌跡 將繪出其中一紅色粒子的軌跡。消去勾選則清除畫面。
按 重置 則重新 隨機分佈 分子的狀態。
按滑鼠左鍵會暫停動畫,再按一次右鍵則繼續。
動畫暫停時,可以在紅色粒子內按下滑鼠鍵後拖動滑鼠改變其位置。
物理解說:
通常我們四周空氣 每立方公分 約有 1019個氣體分子。
由氣體動力論 可計算出氣體分子的個別運動速率
K = <(1/2) mV2>= (3/2) k T
m為分子質量,k=1.38×10-23 Joul/K 為常數 , T 則為絕對溫標。
可算出 室溫下氣體分子運動速率 約 500 m/s (確實數字 請自行練習!)
想像一下! 那麼多分子 以 如此快的速率 運動,
難怪分子經常會碰撞(每秒超過 數十億次)!
回憶一下 平均自由徑, 然後 便可以計算出 碰撞頻率!
請務必自行練習好好算一下!
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歡迎批評指教! 電子郵件 : 請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
作者:國立台灣師範大學 物理系 黃福坤
最後修訂時間: