Top.Mail.Ru
Ответы

Сделайте программу в питоне которая делает график: Распределение молекул по скоростям при определённой температуре

Сделайте программу в питоне которая делает график: Распределение молекул по скоростям при определённой температуре

Только авторизированные пользователи могут оставлять свои ответы
Дата
Популярность
Аватар пользователя
Знаток

Для создания графика распределения молекул по скоростям при определенной температуре мы можем использовать распределение Максвелла-Больцмана. Для начала нам нужно импортировать необходимые модули:

123
 import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
 

Затем мы можем определить константы, такие как константа Больцмана, массу молекул и температуру:

123
 k = 1.38e-23  # константа Больцмана 
m = 28 * 1.66e-27  # масса молекулы в килограммах 
T = 300  # температура в Кельвинах 

Затем мы можем создать массив скоростей, используя функцию linspace из модуля numpy:

12
 v = np.linspace(0, 2000, 1000)  # массив скоростей от 0 до 2000 м/c 
 

Затем мы можем рассчитать распределение Максвелла-Больцмана для каждой скорости в массиве v:

12
 f = (m / (2 * np.pi * k * T)) ** (3 / 2) * 4 * np.pi * v ** 2 * np.exp(-m * v ** 2 / (2 * k * T)) 
 

Наконец, мы можем построить график распределения скоростей с помощью функции plot из модуля matplotlib.pyplot:

12345
 plt.plot(v, f) 
plt.xlabel('Скорость, м/с') 
plt.ylabel('Распределение скоростей') 
plt.show() 
 

Вот полный код программы:

12345678910111213141516
 import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
 
k = 1.38e-23  # константа Больцмана 
m = 28 * 1.66e-27  # масса молекулы в килограммах 
T = 300  # температура в Кельвинах 
 
v = np.linspace(0, 2000, 1000)  # массив скоростей от 0 до 2000 м/c 
 
f = (m / (2 * np.pi * k * T)) ** (3 / 2) * 4 * np.pi * v ** 2 * np.exp(-m * v ** 2 / (2 * k * T)) 
 
plt.plot(v, f) 
plt.xlabel('Скорость, м/с') 
plt.ylabel('Распределение скоростей') 
plt.show()