Gurumuda Şəbəkələri
Rütubət havadakı su buxarının miqdarını göstərir. Yağış yağanda atmosfer çox rütubətli olur, çünki havada çoxlu su buxarı olur. Əksinə, havadakı su buxarı çox azdırsa, hava quraq olur. Havadakı su buxarının miqdarı nisbi rütubətlə ifadə olunur.
Nisbi rütubət müəyyən bir temperaturda (buxar su buxarıdır) buxarın qismən təzyiqinin doymuş su buxarının təzyiqinə nisbətidir. Nisbi rütubət riyazi olaraq aşağıdakı kimi faizlə ifadə olunur:
Diqqətlə baxsaq, yanmadan çıxan tüstü əvvəlcə görünür. Bir müddət sonra tüstü görünmür. Ətir istifadə etmisinizmi? Otağa ətir səpsəniz də, evdən kənarda olan digər insanlar da ətrin qoxusunu hiss edə bilərlər. Əgər ana mətbəxdə dadlı və iştahaaçan yemək bişirirsə, yemək bişirmə ətri qonşunun evindən də hiss oluna bilər. Niyə belədir?
Başqa bir çox nümunə var. Şəffaf su olan stəkana bir neçə damcı mürəkkəb töksəniz, mürəkkəb və ya qida boyası suya bərabər şəkildə yayılacaq. Bu, avtomatik olaraq baş verir. Əvvəlki bəzi nümunələr gündəlik həyatda tez-tez baş verən diffuziya hadisələridir. Diffuziya maddələrin yüksək konsentrasiyadan aşağı konsentrasiyaya keçməsi prosesidir. Konsentrasiya dedikdə, bir maddənin həcm başına molekullarının/mollarının sayı nəzərdə tutulur. Yüksək konsentrasiya yeri həcm başına çoxlu sayda maddə molekulunun olduğu yerdir. Əksinə, aşağı konsentrasiyalar həcm başına az molekulun olduğu yerlərdir.
Monatomik ideal qazda enerji
Monatomik ideal qazdakı enerji, monatomik ideal qaz molekullarının translyasiya kinetik enerjisinin ümumi miqdarıdır. İdeal qaz molekullarının translyasiya kinetik enerjisinin ümumi miqdarı = hər molekulun orta translyasiya kinetik enerjisi ilə molekulların sayının (N) hasilinə bərabərdir. Riyazi olaraq:
Enerji bərabər paylanması teoremi nəzəri olaraq Klerk Maksvell tərəfindən statistik mexanikadan istifadə edilərək əldə edilmişdir. Təcrübə yolu ilə sübut olmadığı üçün teorem adlanır. Enerji bölgüsü enerjinin bərabər paylanması deməkdir.
KE = qaz molekullarının orta translyasiya kinetik enerjisi (Coul)
k = Boltzman sabiti = 1.38 x 10 -23 J/K
T = ideal qaz molekulunun mütləq temperaturu (Kelvin)
Təzyiqdən əlavə, qazın makroskopik təbiətini ifadə edən kəmiyyətlərdən biri də temperaturdur (T). Qaz təzyiqi tənliyi:
Kinetik nəzəriyyə hər bir maddənin atomlardan və ya molekullardan ibarət olduğunu və atomların və ya molekulların davamlı olaraq diqqətsiz hərəkət etdiyini bildirir. Kinetik nəzəriyyənin bu fərziyyəsi qaz tərkib hissəsinin atomunun və ya molekulunun vəziyyəti və şərti ilə uyğun gəlir. Qazı təşkil edən atomlar və ya molekullar arasındakı cazibə qüvvəsi zəifdir, buna görə də atomlar və ya molekullar sərbəst hərəkət edə bilir.
Maddə Boyle qanunu, Çarlz qanunu, Gey-Lussak qanunu
Boyl qanunu
Robert Boyle (1627-1691) qaz təzyiqi ilə həcm arasındakı kəmiyyət əlaqəsini araşdırmaq üçün təcrübələr aparmışdır. Bu təcrübə müəyyən miqdarda qazın qapalı qaba daxil edilməsi ilə həyata keçirilir. Olduqca yaxşı bir yanaşmaya qədər o, qazın temperaturu sabit saxlanıldıqda, qaz təzyiqi artdıqda qaz həcminin azaldığını aşkar etmişdir. Eynilə, qaz təzyiqi azaldıqda qaz həcminin də artdığını göstərir. Qaz təzyiqi qaz həcmi ilə tərs mütənasibdir. Bu əlaqə Boyle qanunu kimi tanınır. Riyazi olaraq:
Boyl, Çarlz qanunu və Gey-Lussakın qaz qanunları bütün qaz şərtlərinə şamil edilmir, buna görə də təhlilimiz daha da çətinləşir. Buna görə də ideal qaz modeli təqdim olunur. İdeal qaz gündəlik həyatda mövcud deyil; ideal qaz təhlili asanlaşdırmaq üçün ən mükəmməl formadır. Bu ideal qaz konsepsiyasının mövcudluğu bizə qazın üç qanunu arasındakı əlaqəni nəzərdən keçirməyə də kömək edir.
Temperatur, həcm və qaz təzyiqi arasındakı əlaqə
Yuxarıdakı üç qaz qanununa istinad etməklə, temperatur, həcm və qaz təzyiqi arasında daha ümumi bir əlaqə əldə edə bilərik.
Termodinamikanın ikinci qanununun konkret ifadəsi bütün dönməz prosesləri təsvir edə bilməz, ona görə də ümumi bir ifadəyə ehtiyacımız var. Bu ümumi ifadənin kainatda baş verən bütün dönməz prosesləri izah etməsi gözlənilir. Termodinamikanın ikinci qanununun ümumi ifadəsi XIX əsrin ortalarında entropiya (S) adlanan bir kəmiyyət vasitəsilə ifadə edilmişdir. Entropiya ilk dəfə Klauzius tərəfindən təqdim edilmiş və Karno dövründən (mükəmməl kalori mühərriki) ifadə edilmişdir. Klauziusa görə, entropiya dəyişiklikləri sistem tərəfindən sabit temperaturda əlavə istilik (Q) aldıqda baş verir və bu tənliklə ifadə olunur:
Soyutma maşınının işləmə əmsalı haqqında məqalə
Soyutma maşını, aşağı temperaturlu yerdən istiliyi götürən və sonra onu yüksək temperaturlu bir sahəyə ötürən bir maşındır. Bu prosesin baş verməsi üçün maşın işi görməlidir, çünki istilik təbii olaraq yüksək temperaturdan aşağı temperatura axır. Bu, Klauziusun ifadəsi ilə ifadə olunur:
Soyutma maşınının iş görmədən istiliyi aşağı temperaturlu yerdən yüksək temperaturlu yerə ötürməsi mümkün deyil (Termodinamikanın ikinci qanunu — Klauzius ifadəsi).
Maşın istiliyi aşağı temperaturdan (QL) yüksək temperatura (QH) ötürmək üçün işləyir (W) . Enerjinin qorunmasına əsasən, QL + W = QH.