Gurumuda mreže
Vlažnost izražava količinu vodene pare u zraku. Kada pada kiša, atmosfera je vrlo vlažna jer u zraku ima puno vodene pare. Suprotno tome, ako je vodene pare u zraku vrlo malo, zrak je suh. Količina vodene pare u zraku izražava se relativnom vlažnošću.
Relativna vlažnost zraka je odnos parcijalnog pritiska pare i pritiska zasićene vodene pare na određenoj temperaturi (para je vodena para). Relativna vlažnost zraka izražava se u procentima, matematički formulisano:
Ako pažljivo pogledamo, u početku se može vidjeti dim od sagorijevanja. Nakon nekog vremena, dim se ne može vidjeti. Jeste li koristili parfem? Čak i ako prskate parfem u prostoriji, i drugi ljudi koji su izvan kuće mogu osjetiti miris parfema. Ako majka kuha ukusnu i primamljivu hranu u kuhinji, miris kuhanja može se osjetiti i iz komšijske kuće. Zašto je to tako?
Postoji mnogo drugih primjera. Ako stavite nekoliko kapi tinte u čašu s čistom vodom, tinta ili prehrambena boja će se ravnomjerno rasporediti po vodi. To se događa automatski. Neki prethodni primjeri su događaji difuzije koji se često doživljavaju u svakodnevnom životu. Difuzija je proces premještanja supstanci iz visoke u nisku koncentraciju. Pod koncentracijom se podrazumijeva broj molekula/molova supstance po zapremini. Mjesto visoke koncentracije je mjesto gdje postoji mnogo molekula supstanci po zapremini. Suprotno tome, niske koncentracije su mjesta gdje postoji malo molekula po zapremini.
Energija u idealnom monatomskom gasu
Energija u monatomskom idealnom gasu je ukupna količina translacijske kinetičke energije molekula monatomskog idealnog gasa. Ukupna količina translacijske kinetičke energije molekula idealnog gasa = proizvod prosječne translacijske kinetičke energije svakog molekula i broja molekula (N). Matematički:
Teorem o jednakoj raspodjeli energije teoretski je izveo Clerk Maxwell koristeći statističku mehaniku. Naziva se teoremom jer ne postoji dokaz kroz eksperiment. Raspodjela energije znači jednaku raspodjelu energije.
KE = prosječna translacijska kinetička energija molekula gasa (džuli)
k = Boltzmannova konstanta = 1.38 x 10⁻²⁻³ J/K
T = apsolutna temperatura molekule idealnog gasa (Kelvin)
Pored pritiska, jedna od veličina koja opisuje makroskopsku prirodu gasa je temperatura (T). Jednačina pritiska gasa:
Kinetička teorija tvrdi da se svaka supstanca sastoji od atoma ili molekula i da se atomi ili molekuli kontinuirano i bezbrižno kreću. Ova pretpostavka kinetičke teorije odgovara situaciji i stanju atoma ili molekula gasovitog sastojka. Sila privlačenja između atoma ili molekula koji čine gas je slaba tako da se atomi ili molekuli mogu slobodno kretati.
Članak Boyleov zakon, Charlesov zakon, Gay-Lussacov zakon
Boyleov zakon
Robert Boyle (1627-1691) provodio je eksperimente kako bi istražio kvantitativni odnos između pritiska gasa i zapremine. Ovaj eksperiment se izvodi ubacivanjem određene količine gasa u zatvorenu posudu. Do prilično dobrog pristupa, otkrio je da ako se temperatura gasa održava konstantnom, onda kada se pritisak gasa poveća, zapremina gasa se smanji. Slično tome, kada se pritisak gasa smanji, zapremina gasa se poveća. Pritisak gasa je obrnuto proporcionalan zapremini gasa. Ovaj odnos je poznat kao Boyleov zakon. Matematički:
Boyleov, Charlesov i Gay-Lussacov zakon o gasu ne primjenjuju se na sve gasne uslove, tako da naša analiza postaje teža. Stoga je predstavljen model idealnog gasa. Idealni gas ne postoji u svakodnevnom životu; idealni gas je samo savršen oblik koji olakšava analizu. Postojanje ovog koncepta idealnog gasa nam također zaista pomaže u pregledu odnosa između tri gasna zakona.
Veza između temperature, zapremine i pritiska gasa
Pozivanjem na tri gore navedena zakona o gasovima, možemo izvesti opštiji odnos između temperature, zapremine i pritiska gasa.
Specifična tvrdnja drugog zakona termodinamike ne može opisati sve ireverzibilne procese, pa nam je potrebna opća tvrdnja. Očekuje se da će ova opća tvrdnja objasniti sve ireverzibilne procese koji se odvijaju u svemiru. Opća tvrdnja drugog zakona termodinamike formulirana je sredinom devetnaestog stoljeća, kroz veličinu koja se naziva entropija (S). Entropiju je prvi uveo Clausius, a formulirala ju je iz Carnotovog ciklusa (savršeni kalorički motor). Prema Clausiusu, promjene entropije doživljava sistem kada dobije dodatnu toplinu (Q) na konstantnoj temperaturi, što je predstavljeno jednačinom:
Članak o koeficijentu performansi rashladne mašine
Rashladna mašina je mašina koja uzima toplotu sa mjesta niske temperature, a zatim je prenosi na područje visoke temperature. Da bi se ovaj proces dogodio, mašina mora obaviti rad jer toplota prirodno prelazi sa visoke na nisku temperaturu. To je prema Clausiusovoj tvrdnji:
Nemoguće je da rashladna mašina prenese toplotu sa mjesta niske temperature na mjesto visoke temperature bez rada (Drugi zakon termodinamike - Clausiusova tvrdnja).
Mašina radi (W) da bi prenijela toplotu sa niske temperature (QL ) na visoku temperaturu (QH ) . Na osnovu zakona o očuvanju energije, QL + W = QH.