Der Schmelzprozess

Konzept und Algorithmik E. Grycko
Implementierung und digitale Aufnahme M. Scheibel
Technisches Management F. Recker, J. Rentmeister

Ein zweidimensionaler Festkörper wird atomistisch modelliert, d.h. er besteht aus interagierenden Mikrobestandteilen. Die Interaktion wird beschrieben durch das Lennard-Jones Potential (vgl. Jäckle (1978)).
Mit wachsender Temperatur wächst auch die potentielle Energie der Konfiguration. Ein steiler Anstieg der potentiellen Energie in einem schmalen Temperaturbereich (Schmelzwärme) indiziert einen Phasenübergang (Schmelzen), der auch anhand der Art der thermischen Bewegung sichtbar wird (im festen Aggregatzustand lassen sich die Bewegungen der Mikrobestandteile als Schwingungen um die Gleichgewichtspositionen interpretieren, während im fluiden Zustand das Phänomen der Selbstdiffusion eintritt).

Screenshot zum Schmelzprozess
Screenshot zum Schmelzprozess
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Illustration

Das Video ist ein Extrakt aus einem Computerexperiment, dessen Laufzeit ca. 14 Tage beträgt.

Literatur:

  • Jäckle, J. (1978): Einführung in die Transporttheorie. Vieweg, Braunschweig.

Lehrgebiet Stochastik | 01.07.2019