Rangkaian Gurumuda
Kelembapan menyatakan jumlah wap air di udara. Apabila hujan, atmosfera sangat lembap kerana terdapat banyak wap air di udara. Sebaliknya, jika wap air di udara sangat sedikit, udaranya kering. Jumlah wap air di udara dinyatakan oleh kelembapan relatif.
Kelembapan relatif ialah nisbah tekanan separa wap kepada tekanan wap tepu air pada suhu tertentu (wap ialah wap air). Kelembapan relatif dinyatakan dalam peratus, dirumuskan secara matematik:
Jika kita perhatikan dengan teliti, asap daripada pembakaran pada mulanya boleh dilihat. Selepas beberapa ketika, asap tidak dapat dilihat. Pernahkah anda menggunakan minyak wangi? Walaupun anda menyembur minyak wangi di dalam bilik, orang lain yang berada di luar rumah juga boleh merasai wangian minyak wangi tersebut. Jika ibu memasak makanan yang lazat dan menyelerakan di dapur, aroma masakan juga boleh dirasai dari rumah jiran. Mengapa begitu?
Terdapat banyak contoh lain. Jika anda meletakkan beberapa titis dakwat ke dalam gelas yang berisi air jernih, dakwat atau pewarna makanan akan tersebar secara merata ke seluruh air. Ini berlaku secara automatik. Beberapa contoh terdahulu ialah peristiwa resapan yang sering dialami dalam kehidupan seharian. Resapan ialah proses menggerakkan bahan daripada kepekatan tinggi kepada kepekatan rendah. Apa yang dimaksudkan dengan kepekatan ialah bilangan molekul/mol sesuatu bahan setiap isipadu. Tempat berkepekatan tinggi ialah tempat di mana terdapat banyak molekul bahan setiap isipadu. Sebaliknya, kepekatan rendah ialah tempat di mana terdapat sedikit molekul setiap isipadu.
Tenaga dalam gas ideal monoatom
Tenaga dalam gas ideal monoatom ialah jumlah tenaga kinetik translasi molekul gas ideal monoatom. Jumlah tenaga kinetik translasi molekul gas ideal = hasil darab purata tenaga kinetik translasi setiap molekul dan bilangan molekul (N). Secara matematik:
Teorem kesetaraan tenaga telah diterbitkan secara teori oleh Clerk Maxwell menggunakan mekanik statistik. Ia dipanggil teorem kerana tiada bukti melalui eksperimen. Pembahagian tenaga bermaksud pengagihan tenaga yang sama rata.
KE = tenaga kinetik translasi purata molekul gas (Joule)
k = pemalar Boltzmann = 1.38 x 10 -23 J/K
T = suhu mutlak molekul gas ideal (Kelvin)
Selain tekanan, salah satu kuantiti yang menyatakan sifat makroskopik gas ialah suhu (T). Persamaan tekanan gas:
Teori kinetik menyatakan bahawa setiap bahan terdiri daripada atom atau molekul dan atom atau molekul bergerak secara berterusan secara cuai. Andaian teori kinetik ini sepadan dengan situasi dan keadaan atom atau molekul penyusun gas. Daya tarikan antara atom atau molekul yang membentuk gas adalah lemah supaya atom atau molekul boleh bergerak bebas.
Artikel Hukum Boyle, Hukum Charles, Hukum Gay-Lussac
Hukum Boyle
Robert Boyle (1627-1691) telah menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan kuantitatif antara tekanan dan isipadu gas. Eksperimen ini dijalankan dengan memasukkan sejumlah gas tertentu ke dalam bekas tertutup. Sehingga pendekatan yang agak baik, beliau mendapati bahawa jika suhu gas dikekalkan malar, maka apabila tekanan gas meningkat, isipadu gas berkurangan. Begitu juga, apabila tekanan gas berkurangan, isipadu gas meningkat. Tekanan gas berkadar songsang dengan isipadu gas. Hubungan ini dikenali sebagai Hukum Boyle. Secara matematik:
Hukum gas Boyle, hukum Charles dan Gay-Lussac tidak terpakai kepada semua keadaan gas, jadi analisis kita menjadi lebih sukar. Oleh itu, model gas ideal dibentangkan. Gas ideal tidak wujud dalam kehidupan seharian; gas ideal adalah bentuk yang sempurna untuk memudahkan analisis. Kewujudan konsep gas ideal ini juga sangat membantu kita dalam mengkaji semula hubungan antara tiga hukum gas.
Hubungan antara suhu, isipadu, dan tekanan gas
Dengan merujuk kepada tiga hukum gas di atas, kita dapat memperoleh hubungan yang lebih umum antara suhu, isipadu, dan tekanan gas.
Pernyataan khusus hukum termodinamik kedua tidak dapat menerangkan semua proses tak boleh balik, jadi kita memerlukan pernyataan umum. Pernyataan umum ini dijangka dapat menjelaskan semua proses tak boleh balik yang berlaku di alam semesta. Pernyataan umum hukum termodinamik kedua dirumuskan pada pertengahan abad kesembilan belas, melalui kuantiti yang dipanggil entropi (S). Entropi pertama kali diperkenalkan oleh Clausius dan dirumuskan daripada kitaran Carnot (enjin kalori sempurna). Menurut Clausius, perubahan entropi dialami oleh sistem, apabila sistem mendapat haba tambahan (Q) pada suhu malar, yang diwakili oleh persamaan:
Artikel tentang Pekali prestasi mesin penyejuk
Mesin penyejuk ialah mesin yang mengambil haba dari tempat bersuhu rendah, kemudian memindahkannya ke kawasan bersuhu tinggi. Untuk proses ini berlaku, mesin mesti melakukan kerja kerana haba secara semula jadi mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah. Ini adalah berdasarkan kenyataan Clausius:
Mustahil bagi mesin penyejuk untuk memindahkan haba dari tempat bersuhu rendah ke tempat bersuhu tinggi, tanpa kerja (Hukum termodinamik kedua—pernyataan Clausius).
Mesin itu berfungsi (W) untuk memindahkan haba, dari suhu rendah (QL ) ke suhu tinggi (QH ) . Berdasarkan pemuliharaan tenaga, QL + W = QH.