ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1. Запустите программу ModelMax, ярлык программы находится на рабочем столе.

1. Запустите программу ModelMax, ярлык программы находится на рабочем столе.

На экране монитора ЭВМ возникнет открывающееся меню «Модель распределения Максвелла», в котором появятся окошки выбора условий проведения модельного эксперимента:

· Окошко выбора температуры в кельвинах (К) и интервал изменения температур (1-900);

· Окошко выбора массы молекул газа (а.е.м.) и интервал изменения а.е.м. (1-100);

· Окошко значения постоянной Больцмана (Дж/К);

· Окошко со значением числа молекул и интервал числа молекул при проведении модельного эксперимента (5-2500);

· Кнопка «Старт», предназначенная для запуска программы моделирования распределения Максвелла при заданных условиях модельного эксперимента;

· Кнопка «Выход» для выхода из программы и окончания работы.

2. Внимательно изучите меню перед началом работы. Клавиша <F1> вызывает встроенную справку. В окошках уже имеются значения, принимаемые по умолчанию. Вам их надо заменить. О том, как это делается, прочтите во встроенной справке.

3. Установите газ - водород, температуру - 273 К, число молекул - 500.

4. Для запуска модели щелкните мышью по кнопке «Старт» или нажмите клавишу <Enter> . На экране монитора появится окно, в котором будут :

· Окошко с изображением графической информации (гистограммы и функции распределения Максвелла), над которым изображен ползунок для задания температуры и изменения ее в процессе проведения эксперимента;

· Окошко для наблюдения за характером движения молекул рассматриваемой модели термодинамической системы. Учтите, что динамическая модель движения молекул строится в плоскости XY без учета составляющей Z и не в реальном масштабе времени и скоростей молекул (определите почему );

· Значения рассчитанных наиболее вероятной, средней и среднеквадратичной скоростей молекул при заданных температурах (нижняя часть окна).

5. Для получения более подробной справки об окне моделирования нажмите клавишу <F1>.

6. Проведите модельный эксперимент для различных газов (водорода, гелия, азота, кислорода, радона и др.) при различных температурах и различном числе молекул (по заданию преподавателя). Проанализируйте характер изменения гистограмм, вид теоретической кривой распределения молекул по скоростям при изменении температуры, числа молекул и вида газа. Результаты расчета скоростей для различных газов при различных температурах запишите в таблицу 3.

7. Изобразите графики функции распределения Максвелла для одного из исследуемых газов при различных температурах и числе молекул, равном 2500.

8. Сделайте краткие выводы по работе.

Таблица 3

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Запишите функцию распределения молекул (распределение Максвелла) по скоростям для идеального газа.

2. Определите среднюю, наиболее вероятную и среднеквадратическую скорости.

3. Поясните физический смысл функции распределения.

4. Определите по графику относительное число молекул, скорости которых больше или меньше определенной скорости.

5. Рассчитайте относительное число молекул, скорости которых находятся в интервале скоростей от 0 до ∞.

6. Объясните методику исследования распределения молекул по скоростям. Поясните моделирование равномерного, треугольного и гауссова распределения. Докажите на примере игры «Крепс» переход от равномерного к треугольному распределению случайных событий.