气体动力学理论
理想气体定律的推导
Python 数值探索
以下Python代码块比较平均值 ⟨ x ⟩ \langle x\rangle ⟨ x ⟩ x rms = ⟨ x 2 ⟩ x_{\text {rms }}=\sqrt{\left\langle x^2\right\rangle} x rms = ⟨ x 2 ⟩ ( x 1 , x 2 , … , x N ) \left(x_1, x_2, \ldots, x_N\right) ( x 1 , x 2 , … , x N )
< x > = x 1 + x 2 + … + x N N <x>=\frac{x_1+x_2+\ldots+x_N}{N} < x >= N x 1 + x 2 + … + x N
和
x r m s = x 1 2 + x 2 2 + … + x N 2 N x_{\mathrm{rms}}=\sqrt{\frac{x_1^2+x_2^2+\ldots+x_N^2}{N}} x rms = N x 1 2 + x 2 2 + … + x N 2
速度分布
粒子的运动可以通过其速度 v ⃗ \vec{v} v v ⃗ \vec{v} v m m m ( p ⃗ = m v ⃗ ) (\vec{p}=m \vec{v}) ( p = m v ) ( m v 2 / 2 ) \left(m v^2 / 2\right) ( m v 2 /2 ) v v v ∣ v ⃗ ∣ |\vec{v}| ∣ v ∣
Python 一维数值
让我们考虑两个粒子的正面（一维）碰撞。 由于我们假设沿其他维度没有运动（即碰撞前后 v y = v z = 0 v_y= v_z=0 v y = v z = 0 x x x
Python 多次碰撞事件后的能量分配
热处理
Python 状态和处理绘图和数值积分
最后，根据气体运动理论，由于理想气体的总内能为3 2 N k T \frac{3}{2} N k T 2 3 N k T C V = ( ∂ U ∂ T ) V = 3 2 N k C_V=\left(\frac{\partial U}{\partial T} \right)_V=\frac{3}{2} N k C V = ( ∂ T ∂ U ) V = 2 3 N k C P = C V + N k = 5 2 N k C_P=C_V+N k=\frac{5}{2} N k C P = C V + N k = 2 5 N k γ = 5 3 \gamma=\frac{5}{3} γ = 3 5
卡诺循环
热机（或冰箱，是反向运行的热机）可以通过将不同的热过程组合成一个循环来设计。 卡诺循环是一个特别重要的例子，它由两组交替的等温和绝热过程组成。
Python 绘制不同热过程的 P-V 曲线