Fenómenos de transporte

Conducción del calor

Simulación de la
conducción

Difusión unidimensional

Simulación de la difusión

Movimiento browniano

Sedimentación

Simulación de la difusión unidimensional

El movimiento browniano

Una partícula suficientemente pequeña como un grano de polen, inmersa en un líquido, presenta un movimiento aleatorio, observado primeramente por el botánico Brown en el siglo pasado. El movimiento browniano pone de manifiesto las fluctuaciones estadísticas que ocurren en un sistema en equilibrio térmico. Tienen interés práctico, por que las fluctuaciones explican el denominado "ruido" que impone limitaciones a la exactitud de las medidas físicas delicadas.

El movimiento browniano puede explicarse a escala molecular por una serie de colisiones en una dimensión en la cual, pequeñas partículas (moléculas) experimentan choques con una partícula mayor.

Actividades

• Observar el movimiento de varias partículas brownianas
• Se pulsa en el botón titulado Empieza para comenzar la simulación.
• Se pulsa en el botón Pausa para parar momentáneamente el proceso. Se vuelve a pulsar el mismo botón titulado ahora Continua para reanudarlo.
• Se pulsar el botón Paso para seguir el movimiento de la partícula paso a paso. Se vuelve a pulsar el botón Continua reanudarlo de nuevo.

Simulación de la difusión unidimensional

En la simulación del proceso de difusión se sitúan N partículas brownianas en el origen. Se puede visualizar en el applet la distribución de partículas en cualquier instante, contando el número de partículas (eje vertical) que hay en cada intervalo en el que se ha dividido el eje X. La simulación nos va a mostrar cómo se van extendiendo las partículas brownianas a medida que pasa el tiempo.

Actividades

• Se pulsa en el botón titulado Empieza para comenzar la simulación.
• Se pulsa en el botón Pausa para parar momentáneamente el proceso. Se pulsa el mismo botón titulado ahora Continua para reanudarlo.

Para obtener la distribución de partículas 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, indicados por 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.

Se muestra en color rojo la representación gráfica del número de partículas en cada intervalo en el que se ha dividido el eje X.