Probabilidad Maxwell 1




Demonio de Maxwell relacionado con un programa Montecarlo

Fabián Murillo, Natalia Osorio,
Alejandra Vega, Leny Peña.

Facultad de Ciencias y Educación, Universidad Distrital Francisco José de Caldas


Resumen


Con este programa se pretende observar como el demonio de maxwell se relaciona con un programa en lenguaje c++ llamado Montecarlo, en el cual se pretende llegar a númerosaleatorios los cuales nos muestren por pantalla cuantas partículas de un gas A y B pueden pasar a su lado opuesto con determina velocidad y a qué velocidad pasan estas. Para este trabajo es necesario conocer conceptos los cuales se verán en el marco teórico del mismo.


Palabras clave: velocidad, Montecarlo y partículas








Marco teórico
El demonio de Maxwell es el nombre de una criaturaimaginaria ideada en 1867 por el físico escocés James Clerk Maxwell como parte de un mental diseñado para ilustrar la segunda ley de la termodinámica
La segunda ley de la termodinámica da una definición precisa de una propiedad llamada entropía. La entropía puede considerarse como una medida de lo próximo o no que se halla un sistema al equilibrio; también puede considerarse como una medida del desorden(espacial y térmico) del sistema. La segunda ley afirma que la entropía, o sea, el desorden, de un sistema aislado nunca puede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aislado alcanza una configuración de máxima entropía, ya no puede experimentar cambios: ha alcanzado el equilibrio. La naturaleza parece pues "preferir" el desorden y el caos. Puede demostrarse que el segundo principio implica que, sino se realiza trabajo, es imposible transferir calor desde una región de temperatura más baja a una región de temperatura más alta.
Entropía: ES una función del estado del sistema, ya que tiene un valor único para cada estado, independiente de cómo el sistema llego a dicho estado.
ΔS = ΔQ/T
La entropía es una propiedad intrínseca del S T D relacionada fundamentalmente con parámetros mensurablesque la caracterizan.
dS = dQ/T
dS: entropía del S T D.
dQ: intercambio de energía térmica entre el medio y el S T D.
T: temperatura a la que se registra el intercambio de energía térmica entre el medio y el S T D.
La expresión permite el cálculo de variaciones pero no el conocimiento de valores absolutos.
La variación entrópica en cualquier S T D y su ambiente considerado conjuntamente es positiva,tendiendo a cero en los procesos reversibles.
ΔS Total ≥0 (proceso irreversible)
ΔS = 0 (proceso reversible)
Entropía como probabilidad:
Es menos probable que las 5 moléculas se encuentren en el lugar de origen a que se encuentren desparramadas luego de quitar el separador. La mayor cantidad del tiempo se hallarán desparramadas, por lo cual el estado 2 será de mayor entropía que el 1.

El estadode equilibrio de un sistema aislado, es el de mayor desorden ya que es el más probable.
El aumento de entropía corresponde a un incremento del desorden molecular.
DEMONIO DE MAXWELL
El demonio de Maxwell es el nombre de una criatura imaginaria ideada en 1867 por el físico escocés James Clerk Maxwell como parte de un experimento mentaldiseñado para ilustrar la segunda ley de la termodinámica. Estaley prohíbe que entre dos cuerpos a diferente temperatura se pueda transmitir el calor del cuerpo frío al cuerpo caliente. La segunda ley también se expresa comúnmente afirmando: "En un sistema aislado la entropía nunca decrece". En la primera formulación el demonio de Maxwell sería una criatura capaz de actuar a nivel molecular seleccionando moléculas calientes y moléculas frías separándolas. Elnombre "Demonio" proviene aparentemente de un juego de cartas solitario conocido en Gran Bretaña en el que se debían ordenar cartas rojas y blancas análogas a moléculas calientes y frías. El demonio de Maxwell aparece referenciado también como paradoja de Maxwell.
Partimos inicialmente de la premisa de que el demonio es capaz de diferenciar entre moléculas de gas a diferente temperatura, y...