理想气体模型 (Balls in Sphere)

压强 (P): 0.00 Pa
温度 (T): 0.00 K
体积 (V): 0.00

拖拽鼠标可旋转视角。
下方直方图展示了粒子的速率分布
💡 实验原理:
本模拟演示了理想气体状态方程 ($PV=nRT$) 的微观解释。
  • 压强 (P):单位时间内粒子撞击容器壁的总动量冲量。
  • 温度 (T):粒子的平均平动动能。
  • 体积 (V):球形容器的容积 ($\frac{4}{3}\pi R^3$)。
1. 压强的微观本质: 压强来源于大量粒子与容器壁碰撞产生的平均作用力。每次碰撞,粒子动量的改变量(冲量)作用于器壁。在模拟中,我们累加一段时间内所有碰撞的动量变化并除以面积和时间,得到实时压强。
2. 温度与速率分布: 温度是粒子平均动能的量度。虽然我们设置了基础速率,但粒子间的碰撞会导致速率发生转移,最终趋向于麦克斯韦-玻尔兹曼分布。观察下方的直方图,你会发现速率分布呈现出特征性的曲线形状。

"创建3D理想气体物理模拟。使用p5.js (WEBGL)。在球形容器内模拟多个小球的弹性碰撞。实时计算并显示压强(基于动量冲量)、温度(基于平均动能)和体积。包含速率分布直方图。支持鼠标拖拽旋转视角。包含中文教学内容,解释 PV=nRT 的微观物理意义。"