Gurumuda Networks
Vlhkost vzduchu udává množství vodní páry ve vzduchu. Když prší, atmosféra je velmi vlhká, protože ve vzduchu je hodně vodní páry. Naopak, pokud je vodní páry ve vzduchu velmi málo, vzduch je suchý. Množství vodní páry ve vzduchu se vyjadřuje relativní vlhkostí.
Relativní vlhkost je poměr parciálního tlaku vodní páry k tlaku nasycené vodní páry při určité teplotě (pára je vodní pára). Relativní vlhkost se vyjadřuje v procentech, matematicky se formuluje:
Pokud se podíváme pozorně, zpočátku je vidět kouř ze spalování. Po chvíli už kouř vidět není. Použili jste parfém? I když v místnosti nastříkáte parfém, jeho vůni mohou cítit i ostatní lidé mimo domov. Pokud matka vaří v kuchyni lahodné a chutné jídlo, vůni vaření lze cítit i z domu sousedů. Proč?
Existuje mnoho dalších příkladů. Pokud kápnete několik kapek inkoustu do sklenice s čistou vodou, inkoust nebo potravinářské barvivo se rovnoměrně rozprostře po celé vodě. To se děje automaticky. Některé předchozí příklady jsou difúzní jevy, které se často vyskytují v každodenním životě. Difúze je proces přesunu látek z vysoké koncentrace do nízké koncentrace. Koncentrací se rozumí počet molekul/molů látky na objem. Místo s vysokou koncentrací je místo, kde je mnoho molekul látek na objem. Naopak nízké koncentrace jsou místa, kde je málo molekul na objem.
Energie v monatomickém ideálním plynu
Energie v monatomickém ideálním plynu je celkové množství translační kinetické energie molekul monatomického ideálního plynu. Celkové množství translační kinetické energie molekul ideálního plynu = součin průměrné translační kinetické energie každé molekuly a počtu molekul (N). Matematicky:
Věta o rovnoměrném rozdělení energie byla teoreticky odvozena Clerkem Maxwellem pomocí statistické mechaniky. Nazývá se větou, protože neexistuje žádný experimentální důkaz. Rozdělení energie znamená rovnoměrné rozdělení energie.
KE = průměrná translační kinetická energie molekul plynu (Joule)
k = Boltzmannova konstanta = 1.38 x 10⁻²⁻³ J/K
T = absolutní teplota molekuly ideálního plynu (Kelvin)
Kromě tlaku je jednou z veličin, které udávají makroskopickou povahu plynu, teplota (T). Rovnice tlaku plynu:
Kinetická teorie tvrdí, že každá látka se skládá z atomů nebo molekul a že se atomy nebo molekuly pohybují nepřetržitě a nepozorně. Tento předpoklad kinetické teorie odpovídá situaci a stavu atomu nebo molekuly plynné složky. Přitažlivá síla mezi atomy nebo molekulami tvořícími plyn je slabá, takže se atomy nebo molekuly mohou volně pohybovat.
Článek Boyleův zákon, Charlesův zákon, Gay-Lussacův zákon
Boyleův zákon
Robert Boyle (1627-1691) prováděl experimenty, aby zkoumal kvantitativní vztah mezi tlakem plynu a objemem. Tento experiment se provádí vložením určitého množství plynu do uzavřené nádoby. Dokud nenašel docela dobrý přístup, zjistil, že pokud je teplota plynu udržována konstantní, pak se při zvyšování tlaku plynu objem plynu snižuje. Podobně, když se tlak plynu snižuje, objem plynu se zvyšuje. Tlak plynu je nepřímo úměrný objemu plynu. Tento vztah je známý jako Boyleův zákon. Matematicky:
Boyleův, Charlesův a Gay-Lussacův zákon plynového plynu neplatí pro všechny plynové podmínky, takže naše analýza je obtížnější. Proto představujeme model ideálního plynu. Ideální plyn v každodenním životě neexistuje; ideální plyn je pouze dokonalou formou pro usnadnění analýzy. Existence tohoto konceptu ideálního plynu nám také velmi pomáhá při přezkoumání vztahu mezi třemi plynovými zákony.
Vztah mezi teplotou, objemem a tlakem plynu
S odkazem na tři výše uvedené zákony o plynu můžeme odvodit obecnější vztah mezi teplotou, objemem a tlakem plynu.
Konkrétní tvrzení druhého termodynamického zákona nedokáže popsat všechny nevratné procesy, proto potřebujeme obecné tvrzení. Toto obecné tvrzení by mělo vysvětlit všechny nevratné procesy probíhající ve vesmíru. Obecné tvrzení druhého termodynamického zákona bylo formulováno v polovině devatenáctého století pomocí veličiny zvané entropie (S). Entropii poprvé zavedl Clausius a formuloval ji z Carnotova cyklu (dokonalý kalorický stroj). Podle Clausia se entropie mění, když systém získává dodatečné teplo (Q) při konstantní teplotě, což je znázorněno rovnicí:
Článek o součiniteli výkonu chladicího stroje
Chladicí stroj je stroj, který odebírá teplo z místa s nízkou teplotou a poté ho přenáší do oblasti s vysokou teplotou. Aby k tomuto procesu došlo, musí stroj vykonat práci, protože teplo přirozeně proudí z místa s vysokou teplotou do místa s nízkou teplotou. To vyplývá z Clausiova výroku:
Pro chladicí stroj je nemožné přenášet teplo z místa s nízkou teplotou na místo s vyšší teplotou bez vynaložení práce (druhý termodynamický zákon – Clausiova teze).
Stroj vykonává práci (W) pro přenos tepla z nízkoteplotního stavu (QL ) na vysokoteplotní stav (QH ) . Na základě zákona zachování energie platí QL + W = QH.