熱力学 — 熱・エネルギー・エントロピー

カルノーサイクル、理想気体の状態方程式、熱伝導、分子運動論を可視化する。

PV = nRT を微視的に可視化。温度を上げると分子の運動エネルギーが増大する。

温度 T: 300 K 分子数: 80 体積 (壁位置): 80%

PV = nRT | 分子の平均速度 v̄ = √(3kT/m)

等温膨張 → 断熱膨張 → 等温圧縮 → 断熱圧縮の4過程をアニメーション表示。

高温 T_H: 800 K 低温 T_L: 300 K

カルノー効率 η = 1 - T_L/T_H

∂T/∂t = α ∂²T/∂x² をリアルタイムで解き、温度分布の時間変化を色で表示。

熱拡散率 α: 10 初期条件:

異なる温度での速度分布関数 f(v) を比較。温度が高いほど分布が広がる。

T₁: 300 K T₂: 600 K T₃: 1000 K