Rhwydweithiau Gurumuda
Mae lleithder yn nodi faint o anwedd dŵr sydd yn yr awyr. Pan fydd hi'n bwrw glaw, mae'r atmosffer yn llaith iawn oherwydd bod llawer o anwedd dŵr yn yr awyr. I'r gwrthwyneb, os yw'r anwedd dŵr yn yr awyr yn fach iawn, mae'r awyr yn sych. Mynegir faint o anwedd dŵr yn yr awyr gan y lleithder cymharol.
Lleithder cymharol yw cymhareb pwysedd rhannol stêm i bwysedd anwedd dirlawn dŵr ar dymheredd penodol (stêm yw anwedd dŵr). Mynegir lleithder cymharol mewn canran, wedi'i lunio'n fathemategol:
Os edrychwn yn ofalus, gellir gweld y mwg o'r hylosgi i ddechrau. Ar ôl ychydig, ni ellir gweld y mwg. Ydych chi wedi defnyddio persawr? Er eich bod chi'n chwistrellu persawr yn yr ystafell, gall pobl eraill sydd y tu allan i'r cartref deimlo arogl y persawr hefyd. Os yw'r fam yn coginio bwyd blasus a blasus yn y gegin, gellir teimlo arogl coginio o dŷ cymydog hefyd. Pam felly?
Mae yna lawer o enghreifftiau eraill. Os byddwch chi'n rhoi ychydig ddiferion o inc mewn gwydr sy'n cynnwys dŵr clir, bydd inc, neu liw bwyd yn lledaenu'n gyfartal trwy'r dŵr. Mae hyn yn digwydd yn awtomatig. Mae rhai enghreifftiau blaenorol yn ddigwyddiadau trylediad sy'n aml yn cael eu profi ym mywyd beunyddiol. Trylediad yw'r broses o symud sylweddau o grynodiad uchel i grynodiad isel. Yr hyn a olygir wrth grynodiad yw nifer y moleciwlau/molau o sylwedd fesul cyfaint. Lle crynodiad uchel yw lle lle mae llawer o foleciwlau o sylweddau fesul cyfaint. I'r gwrthwyneb, crynodiadau isel yw lleoedd lle mae ychydig o foleciwlau fesul cyfaint.
Ynni mewn nwy delfrydol monatomig
Yr egni yn y nwy delfrydol monatomig yw cyfanswm yr egni cinetig cyfieithu o foleciwlau nwy delfrydol monatomig. Cyfanswm yr egni cinetig cyfieithu o foleciwlau'r nwy delfrydol = cynnyrch cyfartaledd yr egni cinetig cyfieithu o bob moleciwl a nifer y moleciwlau (N). Yn fathemategol:
Cafodd theorem rhannu ynni ei ddeillio'n ddamcaniaethol gan Clerk Maxwell gan ddefnyddio mecaneg ystadegol. Fe'i gelwir yn theorem oherwydd nad oes prawf trwy arbrofi. Mae rhaniad ynni yn golygu dosbarthiad cyfartal o ynni.
KE = egni cinetig cyfieithu cyfartalog moleciwlau nwy (Joule)
k = cysonyn Boltzmann = 1.38 x 1023- J/K
T = tymheredd absoliwt y moleciwl nwy delfrydol (Kelvin)
Yn ogystal â phwysau, un o'r meintiau sy'n nodi natur macrosgopig nwy yw tymheredd (T). Hafaliad pwysedd nwy:
Mae'r kMae damcaniaeth ginetig yn nodi bod pob sylwedd yn cynnwys atomau neu foleciwlau a bod yr atom neu'r moleciwl yn symud yn barhaus yn ddiofal. Mae'r dybiaeth hon o ddamcaniaeth ginetig yn cyfateb i sefyllfa a chyflwr yr atom neu'r moleciwl o gyfansoddyn y nwy. Mae'r grym atyniad rhwng yr atomau neu'r moleciwlau sy'n ffurfio'r nwy yn wan fel y gall yr atomau neu'r moleciwlau symud yn rhydd.
Erthygl Cyfraith Boyle, Cyfraith Charles, Cyfraith Gay-Lussac
Cyfraith Boyle
Cynhaliodd Robert Boyle (1627-1691) arbrofion i ymchwilio i'r berthynas feintiol rhwng pwysedd nwy a chyfaint. Cynhelir yr arbrawf hwn trwy fewnosod swm penodol o nwy i gynhwysydd caeedig. Hyd nes y daethpwyd o hyd i ddull eithaf da, canfu, os oedd tymheredd y nwy yn cael ei gadw'n gyson, yna pan oedd pwysedd y nwy yn cynyddu, roedd cyfaint y nwy yn cael ei leihau. Yn yr un modd, pan oedd pwysedd y nwy yn lleihau, mae cyfaint y nwy yn cynyddu. Mae pwysedd nwy yn gymesur yn wrthdro â chyfaint y nwy. Gelwir y berthynas hon yn Gyfraith Boyle. Yn fathemategol:
Nid yw deddfau nwy Boyle, deddf Charles a Gay-Lussac yn berthnasol i bob cyflwr nwy, felly mae ein dadansoddiad yn dod yn anoddach. Felly, cyflwynir y model nwy delfrydol. Nid yw nwy delfrydol yn bodoli ym mywyd beunyddiol; y nwy delfrydol yw'r ffurf berffaith i hwyluso dadansoddiad. Mae bodolaeth y cysyniad nwy delfrydol hwn hefyd yn ein helpu ni i adolygu'r berthynas rhwng tair deddf nwy.
Y berthynas rhwng tymheredd, cyfaint, a phwysau nwy
Drwy gyfeirio at y tair deddf nwy uchod, gallwn ddeillio perthynas fwy cyffredinol rhwng tymheredd, cyfaint a phwysedd nwy.
Ni all y datganiad penodol o ail gyfraith thermodynameg ddisgrifio pob proses anghildroadwy, felly mae angen datganiad cyffredinol arnom. Disgwylir i'r datganiad cyffredinol hwn esbonio pob proses anghildroadwy sy'n digwydd yn y bydysawd. Lluniwyd y datganiad cyffredinol o ail gyfraith thermodynameg yng nghanol y bedwaredd ganrif ar bymtheg, trwy faint o'r enw entropi (S). Cyflwynwyd entropi gyntaf gan Clausius a chafodd ei lunio o gylchred Carnot (peiriant calorïau perffaith). Yn ôl Clausius, mae system yn profi newidiadau entropi pan fydd y system yn cael gwres ychwanegol (Q) ar dymheredd cyson, a gynrychiolir gan yr hafaliad:
Erthygl am Gyfernod perfformiad y peiriant oeri
Peiriant oeri yw peiriant sy'n cymryd gwres o le tymheredd isel, yna'n ei drosglwyddo i ardal tymheredd uchel. Er mwyn i'r broses hon ddigwydd, rhaid i'r peiriant wneud y gwaith oherwydd bod y gwres yn llifo'n naturiol o dymheredd uchel i dymheredd isel. Dyma ddatganiad Clausius:
Mae'n amhosibl i beiriant oeri drosglwyddo gwres o le tymheredd isel i le tymheredd uchel, heb waith (Ail gyfraith thermodynameg—datganiad Clausius).
Mae'r peiriant yn gweithio (W) i drosglwyddo gwres, o dymheredd isel (QL) i dymheredd uchel (QH). Yn seiliedig ar gadwraeth ynni, QL + W = QH.