気体シミュレーターでは、詳細設定パネル中から各種の表示に関する設定を行うことができます。

「粒子数」では、粒子数を設定します。一般的に、粒子数が多いほど系の振る舞いが実際の気体に近くなり、実在気体の場合でも系の状態が安定しやすくなります。

その一方で、粒子数が多いと非常に計算に時間がかかることにもなります。シミュレーションを実行する環境に合わせて、適切な値に設定してください。

気体シミュレーターでは、初期状態での気体粒子の密度を一定にするよう、粒子数に応じてシリンダの大きさが変化します。

横の「一辺の長さ」には、シリンダ底面の一辺の長さが表示されています。

「粒子の軌跡を表示/非表示」では、粒子の移動した軌跡を一定の長さだけ残しながら表示します。粒子の速度が早いほど軌跡が長くなります。一つの粒子をマークしている際には一つの粒子だけの軌跡を、それ以外の場合は全ての粒子の軌跡を表示します。

「一つの粒子をマーク」では、系の中の特定の一つの粒子に注目しやすいよう、マーキングを行います。通常ではシリンダの壁に空間中の位置を投影したボックスを、軌跡を表示している場合にはその粒子の軌跡だけを表示します。

「速度を色で表現」では、粒子の速度に従って各粒子に色付けを行います。

速度の遅い(温度の低い)粒子は青く、速度の速い(温度の高い)粒子は赤く表示されます。速度による色付けを行わない場合、理想気体の粒子は全て白く、実在気体の粒子は全て黄色く表示されます。

「粒子描画半径倍率」では、粒子を描画する際の拡大率を設定します。

倍率が1.0の際には、各粒子はArのファイデルワールス半径に等しい大きさで表示されます。粒子数が多い場合などに粒子を見やすくするため、この倍率を上げることができます。なお、この倍率は描画のみに関する設定であり、計算には影響しません。

気体シミュレーターでは、詳細設定パネル中から各種の計算に関する設定を行うことができます。

気体シミュレーターでは計算の破綻しない範囲内の「計算ステップ」(時間ステップ)で差分計算によって粒子の位置や速度を更新し、それを一定回数(「描画間隔」)行うごとに３Ｄグラフィックスとして系を描画しています。

「計算ステップ」は短い方が計算の精度は向上しますが、計算の速度を上げるには無理のない程度まで大きくすることもできます。

３Ｄグラフィックスの描画の遅い環境では、この描画にも処理時間がかかるため、むしろ系の変化を早く進めるために「描画間隔」を大きくして分子間力の計算等に比重を置く方が良い場合があります。

「実在気体」のボタンで、シミュレーションの種類を実在気体と理想気体とに切り替えることができます。詳細設定パネル上部に表示されている気体状態方程式から、現在のシミュレーションの種類を判別することができます。

気体シミュレーターの利用に際しては、あらかじめ「粒子数」や「計算ステップ」「描画間隔」を調整し、動作環境に合わせた適切な値に設定しておくことが重要です。

気体シミュレーターを実行しながら上記の各種設定値を調整することもできますが、「シミュレーション動作速度プリセット」にあらかじめいくつかの設定例を用意しています。

計算の速度と計算の精度がトレードオフの関係にあることに留意して設定してください。

詳細設定パネルの下部にある「設定を保存」ボタンで、全シミュレーションに共通して各種設定を保存することができます。ここで保存されるのは「粒子数」「粒子描画半径」「計算ステップ」「描画間隔」の設定値です。

なお、いくつかのシミュレーションについては、ひとつひとつの粒子の振る舞いに注目する必要があるために、粒子数の設定を無視して少なく表示されることがあります。