Simulación de la conducción del calor

Equilibrio térmico

Actividades

Se introduce:

• El número de partículas N₁ y la temperatura T₁ del primer recipiente.

• El número de partículas N₂ y la temperatura T₂ del segundo recipiente.

Se observa la representación de la temperatura de cada subsistema (eje vertical) en función del tiempo (eje horizontal).

Cuestiones

1. Describir la evolución hacia el estado de equilibrio de dos subsistemas puestos en contacto térmico.

2. Calcular la temperatura de equilibrio y completar una tabla semejante a la siguiente.

N1	T1	N2	T2	Teq
500	90	500	20
40	90	20	20
400	90	200	20

3. Observar la importancia de las fluctuaciones en torno al estado de equilibrio (grandes, pequeñas, etc.), cuando los subsistemas están constituidos por un número grande de partículas o por un número pequeño de partículas.

Simulación de la conducción del calor

Actividades

Se introduce

• la temperatura del foco izquierdo, T_a.
• la temperatura del foco derecho T_b.
• la temperatura inicial de la barra T₀.

Para obtener la distribución de temperaturas en cada subsistema se puede hacer de dos formas:

1. Cuando lo desee el usuario pulsando el botón titulado Manual.

2. De forma automática (la casilla de verificación está activada) cada cierto número de pasos que el usuario puede cambiar, introduciendo otro número en el control de edición titulado Automático. El número de pasos totales (tiempo) del proceso se muestra en la parte superior derecha de la ventana del applet.

La representación gráfica de la temperatura de cada subsistema en el que se ha dividido la barra se muestra mediante dos curvas. La distribución actual en color rojo, y la distribución obtenida previamente en color azul. Comparando ambas distribuciones podemos conocer qué elementos ganan energía y qué elementos pierden energía, es decir, la dirección del flujo de energía entre elementos adyacentes de la barra.