Gurumuda Networks
Vlhkosť vzduchu udáva množstvo vodnej pary vo vzduchu. Keď prší, atmosféra je veľmi vlhká, pretože vo vzduchu je veľa vodnej pary. Naopak, ak je vo vzduchu veľmi málo vodnej pary, vzduch je suchý. Množstvo vodnej pary vo vzduchu sa vyjadruje relatívnou vlhkosťou.
Relatívna vlhkosť je pomer parciálneho tlaku pary k tlaku nasýtenej pary vody pri určitej teplote (para je vodná para). Relatívna vlhkosť sa vyjadruje v percentách, matematicky formulovaná:
Ak sa pozorne pozrieme, spočiatku uvidíme dym zo spaľovania. Po chvíli už dym vidieť nie je. Použili ste parfum? Aj keď si v miestnosti nastriekate parfum, vôňu parfumu môžu cítiť aj ostatní ľudia mimo domu. Ak matka varí v kuchyni chutné a chutné jedlo, vôňu varenia cítiť aj zo susedovho domu. Prečo?
Existuje mnoho ďalších príkladov. Ak dáte niekoľko kvapiek atramentu do pohára s čistou vodou, atrament alebo potravinárske farbivo sa rovnomerne rozšíri po celej vode. Toto sa deje automaticky. Niektoré predchádzajúce príklady sú difúzne udalosti, ktoré sa často vyskytujú v každodennom živote. Difúzia je proces prechodu látok z vysokej koncentrácie na nízku koncentráciu. Koncentráciou sa rozumie počet molekúl/mólov látky na objem. Miesto s vysokou koncentráciou je miesto, kde je veľa molekúl látok na objem. Naopak, nízke koncentrácie sú miesta, kde je málo molekúl na objem.
Energia v monatomickom ideálnom plyne
Energia v monatomickom ideálnom plyne je celkové množstvo translačnej kinetickej energie molekúl monatomických ideálnych plynov. Celkové množstvo translačnej kinetickej energie molekúl ideálneho plynu = súčin priemernej translačnej kinetickej energie každej molekuly a počtu molekúl (N). Matematicky:
Vetu o rovnomernom rozdelení energie teoreticky odvodil Clerk Maxwell pomocou štatistickej mechaniky. Nazýva sa vetou, pretože neexistuje žiadny experimentálny dôkaz. Rozdelenie energie znamená rovnomerné rozdelenie energie.
KE = priemerná translačná kinetická energia molekúl plynu (Joule)
k = Boltzmannova konštanta = 1.38 x 10⁻²⁻³ J/K
T = absolútna teplota molekuly ideálneho plynu (Kelvin)
Okrem tlaku je jednou z veličín, ktoré vyjadrujú makroskopickú povahu plynu, teplota (T). Rovnica tlaku plynu:
Kinetická teória tvrdí, že každá látka pozostáva z atómov alebo molekúl a že atómy alebo molekuly sa neustále a nenútene pohybujú. Tento predpoklad kinetickej teórie zodpovedá situácii a stavu atómu alebo molekuly plynnej zložky. Príťažlivá sila medzi atómami alebo molekulami tvoriacimi plyn je slabá, takže atómy alebo molekuly sa môžu voľne pohybovať.
Článok Boyleov zákon, Charlesov zákon, Gay-Lussacov zákon
Boyleov zákon
Robert Boyle (1627-1691) vykonával experimenty na skúmanie kvantitatívneho vzťahu medzi tlakom plynu a objemom. Tento experiment sa vykonáva vložením určitého množstva plynu do uzavretej nádoby. Až kým nevypracoval celkom dobrý prístup, zistil, že ak sa teplota plynu udržiava konštantná, potom sa pri zvýšení tlaku plynu objem plynu znižuje. Podobne, keď sa tlak plynu znižuje, objem plynu sa zvyšuje. Tlak plynu je nepriamo úmerný objemu plynu. Tento vzťah je známy ako Boyleov zákon. Matematicky:
Boyleov zákon o plyne, Charlesov zákon a Gay-Lussacov zákon o plyne neplatia pre všetky plynné podmienky, takže naša analýza je náročnejšia. Preto predstavujeme model ideálneho plynu. Ideálny plyn v každodennom živote neexistuje; ideálny plyn je len dokonalá forma na uľahčenie analýzy. Existencia tohto konceptu ideálneho plynu nám tiež veľmi pomáha pri skúmaní vzťahu medzi týmito tromi plynovými zákonmi.
Vzťah medzi teplotou, objemom a tlakom plynu
Odvolaním sa na tri vyššie uvedené zákony o plynoch môžeme odvodiť všeobecnejší vzťah medzi teplotou, objemom a tlakom plynu.
Konkrétne vyjadrenie druhého termodynamického zákona nedokáže opísať všetky nezvratné procesy, preto potrebujeme všeobecné vyjadrenie. Toto všeobecné vyjadrenie by malo vysvetliť všetky nezvratné procesy prebiehajúce vo vesmíre. Všeobecné vyjadrenie druhého termodynamického zákona bolo sformulované v polovici devätnásteho storočia pomocou veličiny nazývanej entropia (S). Entropiu prvýkrát zaviedol Clausius a formuloval ju z Carnotovho cyklu (dokonalý kalorický stroj). Podľa Clausia sa entropia mení, keď systém získa dodatočné teplo (Q) pri konštantnej teplote, čo je znázornené rovnicou:
Článok o koeficiente výkonu chladiaceho stroja
Chladiaci stroj je stroj, ktorý odoberá teplo z miesta s nízkou teplotou a potom ho prenáša do oblasti s vyššou teplotou. Aby k tomuto procesu došlo, musí stroj vykonať prácu, pretože teplo prirodzene prúdi z miesta s vysokou teplotou na miesto s nízkou teplotou. Vyplýva to z Clausiovho tvrdenia:
Pre chladiaci stroj je nemožné preniesť teplo z miesta s nízkou teplotou na miesto s vyššou teplotou bez vykonania práce (druhý termodynamický zákon – Clausiusovo tvrdenie).
Stroj pracuje (W) na prenose tepla z nízkej teploty (QL ) na vysokú teplotu (QH ) . Na základe zákona zachovania energie platí QL + W = QH.