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Java-Visualisierungen zur Statistischen Physik

Carnot-Kreisprozess [1]

Lupe [2]

Dieses Applet zeigt eine Animation des Carnot Prozesses anhand von verschiedenen Graphen und einer "Teilchen-Box".

Der Carnot-Prozess beschreibt eine (hypotetische) Wärmekraftmaschine, die Wärme in mechansiche Energie umwandelt. Sie kann z.B. als stark idealisierter Verbrennungsporzess eines Automotors aufgefasst werden.

Information verschiedener Verteilungen [3]

Applet-Vorschau
Lupe [4]

In diesem Applet wird der Informationsgehalt verschiedener kontinuierlicher sowie diskreter Verteilungen graphisch dargestellt. Die diskreten Verteilungen können interaktiv gestaltet werden.

Diese Verteilungen spielen in der Physik in verschiedenen Bereichen eine große Rolle. So beschreibt z.B. die Verteilung "Planck" die Abstrahlcharakteristik eines sog. schwarzen Körpers, wie er z.B. durch die Sonne gegeben ist.

Kumulanten [5]

Lupe [6]

Visualisierung bis zur 4. Kumulante.

Die Kumulanten geben verschiedene Kenngrößen von Verteilungen wieder. Sie spiegeln z.B. den Mittelwert, die Streuung oder die Schiefheit einer Verteilung wieder.

Externe Links

Java Simulations for Statistical and Thermal Physics [7]

Mathematica-Visualisierungen zur Statistischen Physik

Van-der-Waals Gas [8]

Lupe [9]

Dies ist eine Graphik der Isothermen des Van-der-Waals-Gases in einem Mathematica-Notebook (download [10](rechtsklick)). Über die Maxwell-Konstruktion kann der Phasenkoexistenzdruck ermittelt werden.

Das Van-Der-Walls-Gas beschreibt ein System von Teilchen mit endlicher Größe (im Gegensatz zu Punktmassen) und Paarwechselwirkung. Damit wird das Verhalten von realen Gasen und Flüssigkeiten angenähert.

Quantenmechanische Gase

[11]

Lupe [12]

Hier können Bose-Einstein-, Fermi-Dirac- und Maxwell-Boltzman-Verteilungen in einem Mathematica-Notebook (download [13] (rechtsklick)) manipuliert und geplottet werden.

 

Virialentwicklung [14]

Lupe [15]

Dies ist eine Dartstellung von verschiedenen Ordnungen der Virialentwicklung der Zustandsgleichung des realen Gases (download [16] (rechtsklick)). Zum Vergleich ist die Van-der-Waals-Gleichung ebenfalls dargestellt.

 

 

 

 

Lupe [17]

Hinweis: Zum Ausführen der Demonstrationen wird der kostenlose Wolfram CDF Player (Win,Mac,Linux) oder Wolfram Mathematica (Version 6 oder höher) benötigt.

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