Script realizzato con la calcolatrice NumWorks che simula l’espansione libera di un gas perfetto e costruisce in tempo reale la distribuzione delle molecole fra il lato sinistro e il lato destro del contenitore.
All’inizio le molecole sono tutte confinate nella metà sinistra mediante un setto divisorio posto a metà del contenitore. Dopo alcuni secondi il setto divisorio viene rimosso e le molecole possono muoversi liberamente in tutto il contenitore. Contemporaneamente nella parte bassa dello schermo vengono conteggiate le frequenze dei microstati attraverso i quali passa il sistema durante la sua evoluzione. A tal proposito viene utilizzata come variabile atta a caratterizzare i vari microstati la percentuale di molecole presente nella metà sinistra della scatola. Dopo breve tempo si osserva che il sistema evolve verso gli stati a massima probabilità (massima entropia) in cui il 50% delle molecole è nella metà sinistra e l’altro 50% nella metà destra del contenitore.
Numero di molecole consigliato: 1, 2, 10, 50, 100, 200, …, 600.
Velocità massima consigliata: 1, 2, 5, …, 10.
Con poche molecole è preferibile usare valori piccoli delle velocità, perché l’eccessiva velocità della simulazione rende difficile la visualizzazione del moto delle molecole.
entropia.py
https://my.numworks.com/python/gianfranco-oddenino/entropia
(funziona sia sulla calcolatrice NumWorks sia sul PC con il simulatore on-line)
entropia_auto.py
https://my.numworks.com/python/gianfranco-oddenino/entropia_auto
(non richiede valori in ingresso; funziona con il simulatore on-line su tutti i dispositivi anche mobili)