액체의 대류에 대한 가상실험 - 열평형, 분자운동실험 가능

 

액체의대류(가상실험).zip

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열전달 방법 중 액체의 대류에 대한 가상실험을 만들어 보았습니다.

 

 

분자를 300개를 사용했구요.
실제와 비슷하게 시뮬레이션 해 보았습니다.

불켜기를 하면 중력에 의해 분자는 아래쪽으로 떨어지고 뜨거워진 분자는 위쪽으로 올라갑니다.
분자끼리 충돌하면서 주변 분자에 열이 전달되기도 합니다.

분자의 속력이 빠를수록 붉은색을 띠게 됩니다.

실제로 가상실험을 해보니 순식간에 빨갛게 변하고 분자 속력이 너무 빨라져서 약간의 꽁수를 두었습니다.

분자들이 시간이 지나면 속력이 줄면서 식게 만들었습니다.

그랬더니 한참동안 시뮬레이션을 해도 볼만하네요

처음에 만들때 대류가 제대로 일어나지 않아 고민했는데
나중에 소스를 살펴보니 중력효과를 적용하지 않아서 그랬다는 걸 알았습니다.
그래서 무중력 상태에서 어떻게 되는지 볼 수 있는 옵션도 추가해 보았습니다.

<추가>

1. 열과 온도의 관계를 분자운동과 관련지어 설명할 때도 사용할 수 있네요. 열을 가하면 분자운동이 활발해지고 온도가 올라간다.

2. 열평형을 설명할때도 사용이 가능합니다. 무중력 상태로 놓고 가열하다가 멈추면 빨리 움직이던 분자들이 주변 분자들과 충돌하면서 점점 속력이 느려져 결국은 모두 비슷한 속력을 가지게 됩니다. 열평형 상태가 되는 거지요.

 

웹에서 실행되는 웹용은 아래 링크 참고

https://sciencelove.com/2726

액체의 대류 가상실험 (웹용)