Gurumuda Networks
Fuktighet anger mängden vattenånga i luften. När det regnar är atmosfären mycket fuktig eftersom det finns mycket vattenånga i luften. Omvänt, om vattenångan i luften är mycket liten, är luften torr. Mängden vattenånga i luften uttrycks som den relativa fuktigheten.
Den relativa fuktigheten är förhållandet mellan ångans partialtryck och trycket av mättad vattenånga vid en viss temperatur (ånga är vattenånga). Relativ fuktighet uttrycks i procent, matematiskt formulerad:
Om vi tittar noga kan man först se röken från förbränningen. Efter ett tag kan man inte längre se röken. Har du använt en parfym? Även om du sprayar parfym i rummet kan andra personer som befinner sig utanför hemmet också känna doften av parfymen. Om mamman lagar utsökt och aptitretande mat i köket kan man även känna doften av matlagning från grannens hus. Varför är det så?
Det finns många andra exempel. Om du lägger några droppar bläck i ett glas som innehåller klart vatten, kommer bläck eller karamellfärg att spridas jämnt i vattnet. Detta sker automatiskt. Några tidigare exempel är diffusionshändelser som ofta upplevs i vardagen. Diffusion är processen att flytta ämnen från en hög koncentration till en låg koncentration. Vad som menas med koncentration är antalet molekyler/mol av ett ämne per volym. En plats med hög koncentration är en plats där det finns många molekyler av ämnen per volym. Omvänt är låga koncentrationer platser där det finns få molekyler per volym.
Energi i en monoatomisk idealgas
Energin i den monoatomiska idealgasen är den totala mängden translationell kinetisk energi för de monoatomiska idealgasmolekylerna. Den totala mängden translationell kinetisk energi för de ideala gasmolekylerna = produkten av den genomsnittliga translationella kinetiska energin för varje molekyl och antalet molekyler (N). Matematiskt sett:
Energifördelningssatsen härleddes teoretiskt av Clerk Maxwell med hjälp av statistisk mekanik. Den kallas en sats eftersom det inte finns några bevis genom experiment. Energifördelning betyder lika fördelning av energi.
KE = genomsnittlig translationell kinetisk energi för gasmolekyler (Joule)
k = Boltzmanns konstant = 1.38 x 10⁻⁴⁻¹ J/K
T = absolut temperatur för den ideala gasmolekylen (Kelvin)
Förutom tryck är temperaturen (T) en av de kvantiteter som anger gasens makroskopiska natur. Gastrycksekvation:
Den kinetiska teorin säger att varje ämne består av atomer eller molekyler och att atomerna eller molekylerna rör sig kontinuerligt och slarvigt. Detta antagande inom kinetisk teori matchar situationen och tillståndet för atomen eller molekylen i gasbeståndsdelen. Attraktionskraften mellan atomerna eller molekylerna som utgör gasen är svag så att atomerna eller molekylerna kan röra sig fritt.
Artikel Boyles lag, Charles lag, Gay-Lussacs lag
Boyles lag
Robert Boyle (1627-1691) utförde experiment för att undersöka det kvantitativa sambandet mellan gastryck och volym. Detta experiment utförs genom att en viss mängd gas införs i en sluten behållare. Fram till en ganska bra metod fann han att om gastemperaturen hölls konstant, så minskade gasvolymen när gastrycket ökade. Likaså, när gastrycket minskar, ökar gasvolymen. Gastrycket är omvänt proportionellt mot gasvolymen. Detta samband är känt som Boyles lag. Matematiskt sett:
Gaslagarna från Boyle, Charles lag och Gay-Lussac gäller inte för alla gasförhållanden, så vår analys blir svårare. Därför presenteras den ideala gasmodellen. Ideal gas existerar inte i vardagen; den ideala gasen är den perfekta formen för att underlätta analysen. Förekomsten av detta ideala gaskoncept hjälper oss också verkligen att granska förhållandet mellan de tre gaslagarna.
Sambandet mellan temperatur, volym och gastryck
Genom att hänvisa till de tre gaslagarna ovan kan vi härleda ett mer generellt samband mellan temperatur, volym och gastryck.
Det specifika påståendet i termodynamikens andra huvudsats kan inte beskriva alla irreversibla processer, så vi behöver ett generellt påstående. Detta allmänna påstående förväntas förklara alla irreversibla processer som sker i universum. Det allmänna påståendet i termodynamikens andra huvudsats formulerades i mitten av 1800-talet genom en kvantitet som kallas entropi (S). Entropi introducerades först av Clausius och formulerades från Carnotcykeln (perfekt kalorimotor). Enligt Clausius upplever ett system entropiförändringar när systemet får ytterligare värme (Q) vid en konstant temperatur, vilket representeras av ekvationen:
Artikel om kylmaskinens prestandakoefficient
En kylmaskin är en maskin som tar värme från en plats med låg temperatur och sedan överför den till ett område med hög temperatur. För att denna process ska ske måste maskinen utföra arbetet eftersom värmen naturligt flödar från hög temperatur till låg temperatur. Detta enligt Clausius uttalande:
Det är omöjligt för en kylmaskin att överföra värme från en plats med låg temperatur till en plats med hög temperatur utan arbete (termodynamikens andra lag - Clausius uttalande).
Maskinen arbetar (W) för att överföra värme, från låg temperatur (QL ) till hög temperatur (QH ) . Baserat på energibevarande är QL + W = QH.