Wärmelehre    






Wir nennen diese Seite Wärmelehre und nicht Thermodynamik, um den Anspruch nicht zu hoch anzusetzen. Viele dieser Applets behandeln die Kinetische Theorie von idealen Gasen, wobei das mikroskopische Modell im Mittelpunkt steht. Programmtechnisch ist die Simulation von mehreren hundert Teilchen in einem Gas sehr anspruchsvoll, zumindest wenn ausser den Reflektionen an den Wänden auch noch die Wechselwirkung der Teilchen untereinander berücksichtigt wird. Daher bleiben einige der Applets manchmal einfach stehen oder verabschieden sich mit irgendeiner Exception, insbesondere bei der Verwendung eines Browers. In diesem Fall sollte man sich das Applet herunterladen, eventuell den Programmfehler suchen und den Appletviewer benutzen. Für das Auffinden eines Fehlers haben wir eine Belohnung ausgesetzt.

Eine sehr einfache Simulation eines eindimensionalen Gases in einem Volumen mit beweglichem Kolben. Da nur ein Teilchen simuliert wird, gibt es keine Wechselwirkungen. (Autor: Drew Dolgert, Copyright: Michael Fowler)


Der Anspruch dieses Applets ist hoch. Zu Beginn der Simulation hat man zwei Gase, bei denen die Temperatur, die Masse und der Radius der Gasteilchen eingestellt werden kann (einatomige Gase, also keine Rotations- und Schwingungsfreiheitsgrade). Alle Gasteilchen könen miteinander wechselwirken. Ein Schieber zwischen den Volumen kann entfernt werden, sodass man die Vermischung der Gase und den Temperaturausgleich beobachten kann (Autor: HarfeSoft).


Das gleiche Applet nochmal, nur wird diesmal die Verteilung der mittleren freien Weglängen gezeigt. Zunächst erscheint der von Theorie erwartete Wert, danach beobachtet man das Entstehen der Verteilung. Bei genügend hoher Statistik schliesslich wird noch der Mittelwert der Verteilung eingeblendet (Autor: HarfeSoft).


Noch eine Simulation eines idealen Gases, aber diesmal ohne Wechselwirkung der Teilchen untereinander, dafür aber mit Berücksichtigung der Gravitation und eines Ofens am unteren Rand des Volumens, dessen Temperatur verändert werden kann. Eine gut gelungene Animation (Autor: Paul Falstad).


Die Brownsche Molekularbewegung ist Inhalt vieler Applets aus dem Internet. Wir zeigen hier nur eines dieser Applets, weil die Animation hierbei sehr schön gelungen ist (Autor: Drew Dolgert, Copyright: Michael Fowler).


Auf dieser Seite findet man mehrere Applets zur Theorie der idealen Gase. Im Vordergrund steht hierbei die Messung makroskopischer Grössen aus der Simulation eines mikroskopischen Modells. Der Autor dieser Applets stellt hohe Ansprüche an die wissenschaftliche Exaktheit des Modells. Daher sind die Applets manchmal etwas langsam und erfordern einen leistungsfähigen Rechner (Autor: Jörn Kampfmeyer).


Ein Online- Kursus zur Einführung der Grundlagen der statistischen Theorie der Materie, insbesondere der beiden Formeln dS = dQ/T und S = k lnW. Es wird dringend geraten, zunächst die Dokumentation zu lesen, da der Sinn der Applets sonst im Dunkeln bleibt (Autor: K.C. Lee).


Ein einfaches Model der Vielfachstreuung am Beispiel eines bekannten Kinderspielzeuges. Als Ergebnis erhält man eine Binomialverteilung bzw im Grenzfall eine Normalverteilung.


Hier können die Phasen verschiedener Stoffe untersucht werden (Autor: Konstantin Lukin).


Das zweidimensionale Ising- Modell in einer Animation. Gezeigt wird die Magnetisierung und die Energie als Funktion der Temperatur (Autor: Bernd Nottelmann)


Brownsche Diffusion von Teilchen in Flüssigkeiten (Autor: N. Betancord).


Ein Online- Kursus zur Einführung in die Grundlagen der Molekulardynamik mit einer grossen Dokumentation. Läft nur mit Java Plugin 1.2 aufwäerts.


Demonstration der Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung in Gasen (Autor: Julio Gea-Banacloche).


Das geordnete Chaos, eine kleine Sammlung zur fraktalen Geometrie. Behandelt werden Themen wie der goldene Schnitt, selbstähnliche Fraktale, Verhultssches Wachstum und Attraktoren, die Feigenbaumzahl, das Apfelmännchen und Julia- Mengen, IFS- Algorithmen. (Autor: HarfeSoft)


Nochmal Fraktale, diesmal eine Simulation des fraktalen Wachstums. (Autor: Chi-Hang Lam)


Animation der Wärmeleitung (Autor: Ryan Berg).


Ein einfaches Applet zur Demonstration von Kreisprozessen (Autor: Fabio Bozza).


Ein sehr interessantes Applet, welches das Zusammenwirken von Java und Javascript demonstriert. Studieren Sie nicht nur den Java Source Code, sondern insbesondere das HTML File (Autor: Ralf Moros).





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