Gurumuda tīkli
Mitrums norāda ūdens tvaiku daudzumu gaisā. Kad līst lietus, atmosfēra ir ļoti mitra, jo gaisā ir daudz ūdens tvaiku. Un otrādi, ja gaisā ir ļoti maz ūdens tvaiku, gaiss ir sauss. Ūdens tvaiku daudzumu gaisā izsaka relatīvais mitrums.
Relatīvais mitrums ir tvaika daļējā spiediena attiecība pret piesātinātā ūdens tvaika spiedienu noteiktā temperatūrā (tvaiks ir ūdens tvaiks). Relatīvo mitrumu izsaka procentos, matemātiski formulējot:
Ja ieskatāmies uzmanīgāk, sākotnēji var redzēt sadegšanas dūmus. Pēc brīža dūmus vairs nevar redzēt. Vai esat lietojis smaržas? Pat ja telpā izsmidzināt smaržas, arī citi cilvēki ārpus mājas var sajust smaržu aromātu. Ja māte virtuvē gatavo gardu un ēstgribu rosinošu ēdienu, gatavošanas aromātu var sajust arī no kaimiņu mājas. Kāpēc tā?
Ir daudz citu piemēru. Ja glāzē ar dzidru ūdeni ievietojat dažus pilienus tintes, tinte vai pārtikas krāsviela vienmērīgi izplatīsies pa visu ūdeni. Tas notiek automātiski. Daži iepriekšējie piemēri ir difūzijas notikumi, kas bieži rodas ikdienas dzīvē. Difūzija ir vielu pārvietošanas process no augstas koncentrācijas uz zemu koncentrāciju. Ar koncentrāciju tiek saprasts vielas molekulu/molu skaits tilpumā. Augstas koncentrācijas vieta ir vieta, kur ir daudz vielu molekulu tilpumā. Turpretī zemas koncentrācijas ir vietas, kur ir maz molekulu tilpumā.
Enerģija monatomiskā ideālā gāzē
Enerģija monatomiskajā ideālajā gāzē ir monatomisko ideālo gāzu molekulu kopējā translācijas kinētiskā enerģija. Ideālo gāzu molekulu kopējā translācijas kinētiskā enerģija = katras molekulas vidējās translācijas kinētiskās enerģijas un molekulu skaita (N) reizinājums. Matemātiski:
Enerģijas sadalījuma teorēmu teorētiski atvasināja Klerks Maksvels, izmantojot statistisko mehāniku. To sauc par teorēmu, jo tai nav eksperimentālu pierādījumu. Enerģijas sadalījums nozīmē vienmērīgu enerģijas sadalījumu.
KE = gāzes molekulu vidējā translācijas kinētiskā enerģija (džoulos)
k = Bolcmana konstante = 1.38 x 10⁻⁸ J/K
T = ideālās gāzes molekulas absolūtā temperatūra (kelvini)
Papildus spiedienam viens no lielumiem, kas norāda gāzes makroskopisko raksturu, ir temperatūra (T). Gāzes spiediena vienādojums:
Kinētiskā teorija apgalvo, ka katra viela sastāv no atomiem vai molekulām un ka atomi vai molekulas nepārtraukti pārvietojas bezrūpīgi. Šis kinētiskās teorijas pieņēmums atbilst gāzes sastāvdaļas atoma vai molekulas situācijai un stāvoklim. Pievilkšanās spēks starp gāzi veidojošajiem atomiem vai molekulām ir vājš, tāpēc atomi vai molekulas var brīvi pārvietoties.
Raksts Boila likums, Čārlza likums, Geja-Lisaka likums
Boila likums
Roberts Boils (1627–1691) veica eksperimentus, lai izpētītu kvantitatīvo attiecību starp gāzes spiedienu un tilpumu. Šo eksperimentu veic, ievietojot noteiktu gāzes daudzumu slēgtā traukā. Līdz diezgan labas pieejas iegūšanai viņš atklāja, ka, ja gāzes temperatūra tiek uzturēta nemainīga, tad, palielinoties gāzes spiedienam, gāzes tilpums samazinās. Tāpat, samazinoties gāzes spiedienam, gāzes tilpums palielinās. Gāzes spiediens ir apgriezti proporcionāls gāzes tilpumam. Šī attiecība ir pazīstama kā Boila likums. Matemātiski:
Boila, Čārlza un Geja-Lusaka gāzes likumi neattiecas uz visiem gāzes stāvokļiem, tāpēc mūsu analīze kļūst sarežģītāka. Tāpēc tiek piedāvāts ideālās gāzes modelis. Ideālā gāze ikdienā nepastāv; ideālā gāze ir tieši tā forma, kas atvieglo analīzi. Šī ideālās gāzes koncepcijas esamība arī ļoti palīdz mums pārskatīt saistību starp trim gāzes likumiem.
Temperatūras, tilpuma un gāzes spiediena saistība
Atsaucoties uz trim iepriekš minētajiem gāzes likumiem, mēs varam iegūt vispārīgāku sakarību starp temperatūru, tilpumu un gāzes spiedienu.
Termodinamikas otrā likuma specifiskais apgalvojums nevar aprakstīt visus neatgriezeniskos procesus, tāpēc mums ir nepieciešams vispārīgs apgalvojums. Šim vispārīgajam apgalvojumam ir jāizskaidro visi neatgriezeniskie procesi, kas notiek Visumā. Termodinamikas otrā likuma vispārīgais apgalvojums tika formulēts deviņpadsmitā gadsimta vidū, izmantojot lielumu, ko sauc par entropiju (S). Entropiju pirmo reizi ieviesa Klausijs, un tā tika formulēta no Karno cikla (ideālā kaloriskā dzinēja). Saskaņā ar Klausija teikto, sistēma piedzīvo entropijas izmaiņas, kad tā pie nemainīgas temperatūras saņem papildu siltumu (Q), ko attēlo šāds vienādojums:
Raksts par dzesēšanas iekārtas veiktspējas koeficientu
Dzesēšanas iekārta ir iekārta, kas ņem siltumu no zemas temperatūras vietas un pēc tam pārnes to uz augstas temperatūras apgabalu. Lai šis process notiktu, iekārtai ir jāveic darbs, jo siltums dabiski plūst no augstas temperatūras uz zemu temperatūru. To apliecina Klausiusa apgalvojums:
Dzesēšanas iekārtai nav iespējams pārnest siltumu no vietas ar zemu temperatūru uz vietu ar augstu temperatūru bez darba (termodinamikas otrais likums — Klausija apgalvojums).
Mašīna darbojas (W), lai pārnestu siltumu no zemas temperatūras (Q L ) uz augstu temperatūru (Q H ). Pamatojoties uz enerģijas nezūdamības likumu, Q L + W = Q H.