Este artigo contém uma lista dos Melhores Softwares Gratuitos de Simulação de Gás para Windows. Esses softwares são muito úteis para estudantes de química simularem e analisarem propriedades de gases com base em diferentes condições atmosféricas. Na maioria desses softwares, você adiciona partículas de gás a um recipiente, varia diferentes parâmetros e simula o movimento dessas partículas de gás em diferentes velocidades. Os parâmetros para variar incluem Controle de calor (para adicionar calor ou gelo), Gravidade, Número de partículas, Raio das partículas, Massa das partículas, etc. Com base na alteração dos parâmetros, você pode estudar visualmente o movimento de inúmeras partículas de gás e várias instâncias. Por exemplo, partículas de gás se movendo livremente, colisão de partículas de gás, partículas se juntando quando a temperatura diminui, recipiente estourando quando a pressão atinge um ponto crítico, etc.
Alguns deles fornecem gráficosrepresentação cal de vários cálculos baseados em simulação de gás, como Histograma de energia, Gráfico de temperatura x pressão, distribuição de Rayleigh, Gráfico de temperatura, etc. Muitos deles também fornecem informações sobre a velocidade média das partículas de gás. Conforme sua escolha, você pode executar simulação normal ou simulação de etapas na maioria deles. Um desses simuladores de gás permite simular o efeito dos gases de efeito estufa no clima. Além disso, um software de simulação de gás é baseado na teoria do Demônio de Maxwell. Leia o artigo completo para saber sobre esses softwares em detalhes.
Todos esses softwares de simulação de gás vêm em pacotes portáteis. Portanto, você pode usar esses simuladores de gás em qualquer lugar sem a necessidade de instalá-los.
Meu software de simulação de gás favorito:
Propriedades do gás é meu software de simulador de gás favorito. É extremamente fácil de usar e fornece muitos recursos desejáveiss incluindo ferramentas de medição, histograma de energia, informações sobre partículas, cronômetro, etc.
Os entusiastas da química também podem gostar de algumas das melhores calculadoras de massa molecular gratuitas, software de modelagem molecular, calculadora de equações químicas de balanceamento e software de simulação química para Windows
Propriedades do gás
Gas Properties é um software de simulação de gás para Windows. Como o nome sugere, permite analisar as características do gáserística baseada em diferentes parâmetros atmosféricos como temperatura, pressão, etc. Você pode realizar a simulação de gás em diferentes condições.
Ele fornece uma caixa ou recipiente no qual você pode encher as partículas de gás. O volume da caixa pode ser ajustado com uma parede deslizante presente à esquerda da caixa. Uma bomba é fornecida para encher a caixa com gases espécies pesadas ou espécies leves. Você também pode adicionar essas partículas de gás manualmente no painel direito. Há uma porta na parte superior que pode ser fechada ou deslizada para a esquerda ou para a direita.
Vamos ver os parâmetros que você pode personalizar para realizar a simulação de gás:
- No painel direito, você pode selecionar um parâmetro constante entre Volume, Pressão e Temperatura, ou simplesmente escolher nenhum.
- Ajuste a Gravidade usando o controle deslizante variando de zero a muito.
- Em Opções avançadas, você pode ativar a opção de colisão de moléculas e definir a temperatura para new partículas.
- Heat Control é fornecido para alterar a condição de quente para frio.
Resultados da simulação de gás:
Para visualizar o comportamento do gás, você pode jogar simulação normal ou passo usando o respectivo botão.
- Você pode visualizar e estudar as mudanças nas propriedades do gás e nos parâmetros Pressão, Volume e Temperatura.
- Permite analisar a mudança na velocidade das partículas de gás conforme você muda a temperatura.
- À medida que a pressão ultrapassa um ponto crítico, você verá a porta superior estourando e as partículas de gás se movendo livremente para fora da caixa.
- As partículas de gás se moverão livremente quando você adicionar calor à caixa e as partículas se juntarão se o calor for removido. Dessa forma, você pode analisar as propriedades do gás de perto em diferentes pressões e temperaturas.
Ferramentas de medição:
Ele fornece várias ferramentas de medição para ajudá-lo a estudar e realizar simulações de gás com mais precisãoely.
- Ferramenta Camada: Usando esta ferramenta, você pode visualizar a pressão exata em diferentes alturas da caixa. E você também pode definir o tempo médio.
- Ferramenta Régua: pode ser usada para medir ou definir o comprimento da caixa.
- Informações sobre espécies: você pode visualizar o número exato de moléculas de gás de espécies leves e pesadas com suas respectivas velocidades médias.
- Cronômetro: Para ver a hora exata da simulação de gás.
- Histograma de energia: esta ferramenta mostra diferentes representações gráficas de vários cálculos, incluindo Energia cinética e Velocidade de moléculas pesadas e leves. Isso é mostrado em tempo real à medida que a simulação avança.
- Marcadores de centro de massa: como o nome sugere, esta ferramenta marca o center of mass para partículas pesadas e leves.
A parte boa deste simulador de gás é que ele vem em um pacote portátil. Portanto, você não precisa passar por um processo de instalação agitado e pode iniciá-lo e usá-lo rapidamente quando necessário.
Página inicial Página de download
Estados da matéria: noções básicas
States of Matter: Basics é um software de simulação de gás gratuito e portátil para Windows. Basicamente permite simular e analisar características de três formas de matéria que são Sólido, Líquido e Gás. Existem duas guias presentes em sua interface principal que permitem realizar simulações de sólidos, líquidos e gases. Vamos ver como.
Estados da Matéria: Noções básicas como simulador de gás:
- Na guia Sólido, Líquido, Gás, escolha o estado Gás. Você também pode selecionar um determinado átomo ou molécula para realizar a simulação de gás. Os átomos e moléculas fornecidos são Argônio, Neon, Oxigênio, e Água. Basicamente, você pode analisar as características desses átomos e moléculas no estado gasoso.
- Agora, basta clicar no botão Jogar para iniciar a simulação. Como sabemos, no estado gasoso, os átomos são frouxamente mantidos juntos. Você pode analisar esse comportamento e observar as partículas de gás se movendo livremente no recipiente. Ele também fornece um botão Step Play para permitir que você simule o estado do gás em uma única etapa de tempo.
- Você pode alterar a condição aplicando calor ao recipiente ou esfriando-o. Há um controle deslizante fornecido para alternar entre essas duas condições.
- Um medidor de Temperatura é fornecido na interface principal para permitir que você observe a mudança de temperatura de acordo com a condição. Você pode alternar entre as unidades de temperatura no menu Professor (Kelvin ou Celcius).
Esta é a simulação básica de gás. para analisar tgráfico de mudança de temperatura e pressão em relação à mudança de comportamento das partículas de gás, vá para a guia Mudanças de fase. Aqui, de acordo com o átomo ou molécula escolhida, você pode visualizar um gráfico de temperatura x pressão em um painel lateral. O gráfico representa estados da matéria e ponto triplo e ponto crítico. Você pode empurrar a parte superior do recipiente fornecido para aplicar pressão nas partículas presentes no interior. Além disso, você pode alternar entre condições quentes e frias para visualizar mudanças em diferentes condições. A mudança de temperatura também é visível. Quando a pressão excede o limite crítico, o recipiente explode e as partículas de gás se movem livremente para fora do recipiente.
Este simulador de gás é um software útil e interessante para estudantes de química. Não apenas gás, você também pode analisar o comportamento de outros estados da matéria em diferentes condições.
Página inicial Página de download
Simulador 2D de gás
Gas 2D Simulator é outro software gratuito de simulação de gás para Windows. Para começar, você pode configurar parâmetros incluindo quantidade de partículas, largura e altura do contêiner, raio das partículas, massa das partículas e distribuição de probabilidade. As unidades de diferentes parâmetros não são claras neste software. Depois de atribuir os parâmetros acima mencionados, você pode especificar delay tempo para simulação de gás.
Na guia Visualizar, você pode visualizar as partículas de gás e seus movimentos. Além disso, as estatísticas em tempo real são visíveis na própria interface. Essas estatísticas incluem cálculos de eventos, cruzamentos, colisões, energia média e velocidade média.
Na guia Rayleigh, mostra a representação gráfica da distribuição de probabilidade contínua. Você pode alterar o parâmetro de escala do gráfico. O valor esperado e a variação são calculados e mostrados em tempo real. Há uma guia Campo de velocidade que descreve o movimento dos gases. Você pode variar o comprimento do vetor conforme sua necessidade.
Como outros softwares, este também é um software de simulação de gás portátil.
Página inicial Página de download
Gás Ideal com Demônio de Maxwell
Ideal Gas with Maxwell’s Demon é outro software de simulação de gás para Windows. O que ele faz é basicamente simular um gás ideal bidimensional monitorado pelo Maxwell’s Demon . O Demônio de Maxwell é um personagem hipotético que permite que partículas mais rápidas que a média se movam da direita para a esquerda, enquanto vice-versa para partículas mais lentas que a média. Neste software, as partículas verdes são mais rápidas que a média, enquanto as pretas são mais lentas que a médiage.
Sua interface principal contém uma caixa retangular dividida em duas partes. Uma parte é colorida com vermelho, outra com azul. As partículas de gás estão espalhadas pela caixa com posições e velocidades aleatórias. Ao clicar em uma partícula na caixa, você pode visualizar suas coordenadas X e Y. Ele fornece um campo N para alterar o número de partículas na caixa, que pode ser configurado para 500. Você pode definir a velocidade de simulação desejada em quadros por segundo usando o fornecido slider. Você pode ativar o Demônio de Maxwell ativando a respectiva caixa de seleção. Agora, permite analisar o movimento de partículas verdes e pretas. Se você deseja executar a simulação de gás em uma etapa de tempo, use o botão simulação de etapa na interface.
Ele fornece uma opção Temperature Plot que plota a temperatura para ambos os lados da caixa em tempo real.
Ideal Gas with Maxwell’s Demon é um simulador de gás simples e básico para Windows.
Página inicial Página de download
O Efeito Estufa
The Greenhouse Effect é um tipo diferente de software simulador de gás para Windows. Como o nome do software indica, este software é usado para simular efeitos de gases de efeito estufa especificamente. Basicamente, você pode analisar o efeito dos gases de efeito estufa no clima.
Ele mostra fótons de luz solar e fótons infravermelhos em amarelo e vermelho, rerespectivamente. Você pode ajustar a concentração de gases de efeito estufa usando o controle deslizante fornecido. Além disso, permite definir a condição da atmosfera para hoje, 1750 ou Idade do Gelo. Com base no período de tempo escolhido, a composição dos gases de efeito estufa é exibida, incluindo principalmente vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano ( CH4), e
Óxido nitroso (N2O). Você também pode adicionar várias nuvens. Agora, você pode ajustar a velocidade da simulação de gases de efeito estufa e ver o efeito na temperatura atmosférica. Você pode então compará-lo com o efeito de painéis de vidro na guia Camadas de vidro. A unidade de temperatura pode ser definida como Celsius ou Fahrenheit.
Na guia Photon Absorption, você pode visualizar como a luz interage com moléculas de vapor de água, dióxido de carbono, metano, e Nitrogênio. Você pode personalizar o número de moléculas desses compostos químicoss.