ગુરુમુદા નેટવર્ક્સ
ભેજ હવામાં પાણીની વરાળનું પ્રમાણ દર્શાવે છે. જ્યારે વરસાદ પડે છે, ત્યારે વાતાવરણ ખૂબ ભેજવાળું હોય છે કારણ કે હવામાં પાણીની વરાળ ઘણી હોય છે. તેનાથી વિપરીત, જો હવામાં પાણીની વરાળ ખૂબ ઓછી હોય, તો હવા શુષ્ક હોય છે. હવામાં પાણીની વરાળનું પ્રમાણ સંબંધિત ભેજ દ્વારા વ્યક્ત થાય છે.
સાપેક્ષ ભેજ એ ચોક્કસ તાપમાને વરાળના આંશિક દબાણ અને પાણીના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણનો ગુણોત્તર છે (વરાળ એ પાણીની વરાળ છે). સાપેક્ષ ભેજ ટકાવારીમાં વ્યક્ત થાય છે, જે ગાણિતિક રીતે ઘડવામાં આવે છે:
જો આપણે ધ્યાનથી જોઈએ તો, શરૂઆતમાં બળતણમાંથી નીકળતો ધુમાડો દેખાય છે. થોડા સમય પછી, ધુમાડો દેખાતો નથી. શું તમે પરફ્યુમનો ઉપયોગ કર્યો છે? ભલે તમે રૂમમાં પરફ્યુમ છાંટતા હોવ, પણ ઘરની બહાર રહેલા અન્ય લોકો પણ પરફ્યુમની સુગંધ અનુભવી શકે છે. જો માતા રસોડામાં સ્વાદિષ્ટ અને ભૂખ લગાડનાર ખોરાક રાંધે છે, તો રસોઈની સુગંધ પાડોશીના ઘરમાંથી પણ અનુભવી શકાય છે. એવું કેમ?
બીજા ઘણા ઉદાહરણો છે. જો તમે સ્વચ્છ પાણીવાળા ગ્લાસમાં શાહીના થોડા ટીપા નાખો છો, તો શાહી અથવા ફૂડ કલર આખા પાણીમાં સમાનરૂપે ફેલાઈ જશે. આ આપમેળે થાય છે. અગાઉના કેટલાક ઉદાહરણો પ્રસરણ ઘટનાઓ છે જે ઘણીવાર રોજિંદા જીવનમાં અનુભવાય છે. પ્રસરણ એ પદાર્થોને ઉચ્ચ સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતામાં ખસેડવાની પ્રક્રિયા છે. સાંદ્રતાનો અર્થ એ છે કે દરેક જથ્થામાં પદાર્થના પરમાણુઓ/મોલ્સની સંખ્યા. ઉચ્ચ સાંદ્રતા સ્થાન એ સ્થાન છે જ્યાં દરેક જથ્થામાં પદાર્થોના ઘણા પરમાણુઓ હોય છે. તેનાથી વિપરીત, ઓછી સાંદ્રતા એ સ્થાનો છે જ્યાં દરેક જથ્થામાં થોડા પરમાણુઓ હોય છે.
એકપરમાણુ આદર્શ વાયુમાં ઊર્જા
એકપરમાણુ આદર્શ વાયુમાં રહેલી ઊર્જા એ એકપરમાણુ આદર્શ વાયુના પરમાણુઓની કુલ ટ્રાન્સલેશનલ ગતિ ઊર્જા છે. આદર્શ વાયુના પરમાણુઓની કુલ ટ્રાન્સલેશનલ ગતિ ઊર્જા = દરેક પરમાણુની સરેરાશ ટ્રાન્સલેશનલ ગતિ ઊર્જા અને પરમાણુઓની સંખ્યા (N) નો ગુણાકાર. ગાણિતિક રીતે:
ઊર્જા સમતુલા પ્રમેય સૈદ્ધાંતિક રીતે ક્લાર્ક મેક્સવેલ દ્વારા આંકડાકીય મિકેનિક્સનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવ્યો હતો. તેને પ્રમેય કહેવામાં આવે છે કારણ કે પ્રયોગ દ્વારા કોઈ પુરાવા મળતા નથી. ઊર્જા વિભાજનનો અર્થ ઊર્જાનું સમાન વિતરણ થાય છે.
KE = ગેસ અણુઓની સરેરાશ ટ્રાન્સલેશનલ ગતિ ઊર્જા (જુલ)
k = બોલ્ટ્ઝમેનનો અચળાંક = 1.38 x 10 -23 J/K
T = આદર્શ ગેસ પરમાણુ (કેલ્વિન) નું સંપૂર્ણ તાપમાન
ગતિ સિદ્ધાંત જણાવે છે કે દરેક પદાર્થમાં પરમાણુઓ અથવા અણુઓ હોય છે અને પરમાણુઓ સતત બેદરકારીથી ફરે છે. ગતિ સિદ્ધાંતની આ ધારણા વાયુ ઘટકના પરમાણુ અથવા અણુની પરિસ્થિતિ અને સ્થિતિ સાથે મેળ ખાય છે. વાયુ બનાવતા પરમાણુઓ અથવા અણુઓ વચ્ચે આકર્ષણ બળ નબળું હોય છે જેથી પરમાણુઓ અથવા અણુઓ મુક્તપણે આગળ વધી શકે.
કલમ બોયલનો કાયદો, ચાર્લ્સનો કાયદો, ગે-લુસેકનો કાયદો
બોયલનો નિયમ
રોબર્ટ બોયલ (૧૬૨૭-૧૬૯૧) એ ગેસ પ્રેશર અને વોલ્યુમ વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધની તપાસ કરવા માટે પ્રયોગો કર્યા. આ પ્રયોગ બંધ કન્ટેનરમાં ચોક્કસ માત્રામાં ગેસ દાખલ કરીને કરવામાં આવે છે. એક સારા અભિગમ સુધી, તેમણે જોયું કે જો ગેસનું તાપમાન સ્થિર રાખવામાં આવે, તો જ્યારે ગેસનું દબાણ વધે છે, ત્યારે ગેસનું પ્રમાણ ઘટે છે. તેવી જ રીતે, જ્યારે ગેસનું દબાણ ઘટે છે, ત્યારે ગેસનું પ્રમાણ વધે છે. ગેસનું દબાણ ગેસના જથ્થાના વિપરીત પ્રમાણસર હોય છે. આ સંબંધ બોયલના નિયમ તરીકે ઓળખાય છે. ગાણિતિક રીતે:
બોયલ, ચાર્લ્સ કાયદો અને ગે-લુસેકના વાયુ નિયમો બધી વાયુ પરિસ્થિતિઓને લાગુ પડતા નથી, તેથી આપણું વિશ્લેષણ વધુ મુશ્કેલ બને છે. તેથી, આદર્શ વાયુ મોડેલ રજૂ કર્યું. રોજિંદા જીવનમાં આદર્શ વાયુ અસ્તિત્વમાં નથી; વિશ્લેષણને સરળ બનાવવા માટે આદર્શ વાયુ એ એકમાત્ર સંપૂર્ણ સ્વરૂપ છે. આ આદર્શ વાયુ ખ્યાલનું અસ્તિત્વ આપણને વાયુના ત્રણ નિયમો વચ્ચેના સંબંધની સમીક્ષા કરવામાં પણ ખરેખર મદદ કરે છે.
તાપમાન, વોલ્યુમ અને ગેસ દબાણ વચ્ચેનો સંબંધ
ઉપરોક્ત ત્રણ વાયુ નિયમોનો સંદર્ભ લઈને, આપણે તાપમાન, કદ અને વાયુ દબાણ વચ્ચે વધુ સામાન્ય સંબંધ મેળવી શકીએ છીએ.
થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમનું ચોક્કસ વિધાન બધી બદલી ન શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓનું વર્ણન કરી શકતું નથી, તેથી આપણને એક સામાન્ય વિધાનની જરૂર છે. આ સામાન્ય વિધાન બ્રહ્માંડમાં થતી બધી બદલી ન શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓને સમજાવશે તેવી અપેક્ષા છે. થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમનું સામાન્ય વિધાન ઓગણીસમી સદીના મધ્યમાં, એન્ટ્રોપી (S) નામના જથ્થા દ્વારા ઘડવામાં આવ્યું હતું. એન્ટ્રોપી સૌપ્રથમ ક્લોસિયસ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી અને તે કાર્નોટ ચક્ર (સંપૂર્ણ કેલરી એન્જિન) માંથી ઘડવામાં આવી હતી. ક્લોસિયસના મતે, જ્યારે સિસ્ટમને સ્થિર તાપમાને વધારાની ગરમી (Q) મળે છે, જે સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, ત્યારે એન્ટ્રોપી ફેરફારો સિસ્ટમ દ્વારા અનુભવાય છે:
કુલિંગ મશીનના પ્રદર્શન ગુણાંક વિશેનો લેખ
ઠંડક મશીન એ એક મશીન છે જે નીચા તાપમાનવાળા સ્થળેથી ગરમી લે છે, પછી તેને ઉચ્ચ તાપમાનવાળા વિસ્તારમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયા થવા માટે, મશીને કાર્ય કરવું આવશ્યક છે કારણ કે ગરમી કુદરતી રીતે ઉચ્ચ તાપમાનથી નીચા તાપમાને વહે છે. આ ક્લોસિયસના વિધાન દ્વારા છે:
ઠંડક મશીન માટે કાર્ય વિના, નીચા તાપમાનવાળા સ્થળેથી ઉચ્ચ તાપમાનવાળા સ્થળે ગરમીનું સ્થાનાંતરણ કરવું અશક્ય છે (ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો બીજો નિયમ - ક્લાઉસિયસનું વિધાન).
આ મશીન નીચા તાપમાન (Q L ) થી ઊંચા તાપમાન (Q H ) માં ગરમીનું સ્થાનાંતરણ (W) કરે છે . ઊર્જા સંરક્ષણના આધારે, Q L + W = Q H.
