ఫిజిక్స్

గాలిలో ఉండే నీటి ఆవిరి పరిమాణాన్ని ఆర్ద్రత తెలియజేస్తుంది. వర్షం పడినప్పుడు, గాలిలో నీటి ఆవిరి అధికంగా ఉండటం వల్ల వాతావరణం చాలా తేమగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, గాలిలో నీటి ఆవిరి చాలా తక్కువగా ఉంటే, గాలి పొడిగా ఉంటుంది. గాలిలోని నీటి ఆవిరి పరిమాణాన్ని సాపేక్ష ఆర్ద్రత ద్వారా వ్యక్తపరుస్తారు.

సాపేక్ష ఆర్ద్రత అనేది ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి ఆవిరి యొక్క పాక్షిక పీడనానికి మరియు సంతృప్త నీటి ఆవిరి యొక్క పీడనానికి మధ్య గల నిష్పత్తి (ఆవిరి అంటే నీటి ఆవిరి). సాపేక్ష ఆర్ద్రతను శాతంలో వ్యక్తపరుస్తారు, దీనిని గణితశాస్త్రపరంగా ఈ విధంగా సూత్రీకరిస్తారు:

ఇంకా చదవండి

మనం జాగ్రత్తగా చూస్తే, దహనం నుండి వచ్చే పొగ మొదట్లో కనిపిస్తుంది. కొంతసేపటి తర్వాత, పొగ కనిపించదు. మీరు పెర్ఫ్యూమ్ వాడారా? మీరు గదిలో పెర్ఫ్యూమ్ చల్లినప్పటికీ, ఇంటి బయట ఉన్న ఇతరులు కూడా ఆ పరిమళాన్ని అనుభూతి చెందగలరు. అమ్మ వంటగదిలో రుచికరమైన, నోరూరించే ఆహారాన్ని వండితే, ఆ వంట సువాసన పొరుగువారి ఇంటి నుండి కూడా వస్తుంది. ఎందుకలా?

ఇలాంటి ఉదాహరణలు ఇంకా చాలా ఉన్నాయి. స్వచ్ఛమైన నీరు ఉన్న గ్లాసులో కొన్ని చుక్కల సిరా వేస్తే, ఆ సిరా లేదా ఆహార రంగు నీటిలో సమానంగా వ్యాపిస్తుంది. ఇది దానంతట అదే జరుగుతుంది. ఇంతకు ముందు చెప్పిన కొన్ని ఉదాహరణలు వ్యాపనానికి సంబంధించినవి, ఇవి మనం నిత్యజీవితంలో తరచుగా చూస్తుంటాము. వ్యాపనం అంటే పదార్థాలు అధిక గాఢత ఉన్న ప్రదేశం నుండి తక్కువ గాఢత ఉన్న ప్రదేశానికి కదలడం. గాఢత అంటే ఒక ఘనపరిమాణంలో ఒక పదార్థంలోని అణువుల/మోల్స్ సంఖ్య. అధిక గాఢత ఉన్న ప్రదేశం అంటే ఒక ఘనపరిమాణంలో పదార్థాల అణువులు చాలా ఎక్కువగా ఉండే ప్రదేశం. దీనికి విరుద్ధంగా, తక్కువ గాఢత ఉన్న ప్రదేశాలు అంటే ఒక ఘనపరిమాణంలో అణువులు చాలా తక్కువగా ఉండే ప్రదేశాలు.

ఇంకా చదవండి

ఏక పరమాణు ఆదర్శ వాయువులో శక్తి

ఏక పరమాణు ఆదర్శ వాయువులోని శక్తి అనేది ఏక పరమాణు ఆదర్శ వాయు అణువుల మొత్తం స్థానాంతరణ గతిజ శక్తికి సమానం. ఆదర్శ వాయు అణువుల మొత్తం స్థానాంతరణ గతిజ శక్తి = ప్రతి అణువు యొక్క సగటు స్థానాంతరణ గతిజ శక్తి మరియు అణువుల సంఖ్య (N) యొక్క లబ్ధం. గణితశాస్త్రపరంగా:

ఇంకా చదవండి

శక్తి సమవిభజన సిద్ధాంతాన్ని క్లార్క్ మాక్స్‌వెల్ సాంఖ్యక యాంత్రిక శాస్త్రాన్ని ఉపయోగించి సైద్ధాంతికంగా ఉత్పాదించారు. దీనికి ప్రయోగాల ద్వారా రుజువు లేదు కాబట్టి దీనిని సిద్ధాంతం అని అంటారు. శక్తి విభజన అంటే శక్తిని సమానంగా పంపిణీ చేయడం.

KE = వాయు అణువుల సగటు అనువాద గతి శక్తి (జౌల్)

k = బోల్ట్జ్‌మాన్ స్థిరాంకం = 1.38 x 10^-23 జె/కె

T = ఆదర్శ వాయు అణువు యొక్క సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత (కెల్విన్)

ఇంకా చదవండి

పీడనంతో పాటు, వాయువు యొక్క స్థూల స్వభావాన్ని తెలియజేసే పరిమాణాలలో ఉష్ణోగ్రత (T) ఒకటి. వాయు పీడన సమీకరణం:

ఇంకా చదవండి

కగతిజ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ప్రతి పదార్థం పరమాణువులు లేదా అణువులను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఆ పరమాణువు లేదా అణువు నిరంతరం, అప్రయత్నంగా కదులుతూ ఉంటుంది. గతిజ సిద్ధాంతం యొక్క ఈ భావన వాయువులోని పరమాణువు లేదా అణువు యొక్క పరిస్థితికి మరియు స్థితికి సరిపోతుంది. వాయువును తయారుచేసే పరమాణువులు లేదా అణువుల మధ్య ఆకర్షణ శక్తి బలహీనంగా ఉంటుంది, అందువల్ల ఆ పరమాణువులు లేదా అణువులు స్వేచ్ఛగా కదలగలవు.

ఇంకా చదవండి

వ్యాసం బోయిల్ నియమం, చార్లెస్ నియమం, గే-లుస్సాక్ నియమం

బోయిల్ నియమం

రాబర్ట్ బాయిల్ (1627-1691) వాయు పీడనం మరియు ఘనపరిమాణం మధ్య పరిమాణాత్మక సంబంధాన్ని పరిశోధించడానికి ప్రయోగాలు నిర్వహించారు. ఈ ప్రయోగాన్ని ఒక మూసివున్న పాత్రలోకి కొంత పరిమాణంలో వాయువును ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా నిర్వహిస్తారు. ఒక మంచి పద్ధతి ద్వారా, వాయు ఉష్ణోగ్రతను స్థిరంగా ఉంచినప్పుడు, వాయు పీడనం పెరిగితే వాయు ఘనపరిమాణం తగ్గుతుందని ఆయన కనుగొన్నారు. అదేవిధంగా, వాయు పీడనం తగ్గితే, వాయు ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది. వాయు పీడనం వాయు ఘనపరిమాణానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఈ సంబంధాన్ని బాయిల్ నియమం అని అంటారు. గణితశాస్త్రపరంగా:

ఇంకా చదవండి

బాయిల్, చార్లెస్ మరియు గే-లుసాక్ వాయు నియమాలు అన్ని వాయు పరిస్థితులకు వర్తించవు, కాబట్టి మన విశ్లేషణ మరింత కష్టమవుతుంది. అందువల్ల, ఆదర్శ వాయు నమూనాని ప్రవేశపెట్టారు. ఆదర్శ వాయువు నిత్య జీవితంలో ఉనికిలో లేదు; విశ్లేషణను సులభతరం చేయడానికి ఆదర్శ వాయువు ఒక సరైన రూపం. ఈ ఆదర్శ వాయు భావన యొక్క ఉనికి, మూడు వాయు నియమాల మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని సమీక్షించడంలో కూడా మనకు ఎంతగానో సహాయపడుతుంది.

ఉష్ణోగ్రత, ఘనపరిమాణం మరియు వాయు పీడనం మధ్య సంబంధం

పైన పేర్కొన్న మూడు వాయు నియమాలను పరిశీలించడం ద్వారా, మనం ఉష్ణోగ్రత, ఘనపరిమాణం మరియు వాయు పీడనం మధ్య మరింత సాధారణ సంబంధాన్ని రాబట్టవచ్చు.

ఇంకా చదవండి

ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమం యొక్క నిర్దిష్ట ప్రకటన అన్ని కోలుకోలేని ప్రక్రియలను వివరించలేదు, కాబట్టి మనకు ఒక సాధారణ ప్రకటన అవసరం. ఈ సాధారణ ప్రకటన విశ్వంలో సంభవించే అన్ని కోలుకోలేని ప్రక్రియలను వివరిస్తుందని భావిస్తున్నారు. ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమం యొక్క సాధారణ ప్రకటన పంతొమ్మిదవ శతాబ్దం మధ్యలో, ఎంట్రోపీ (S) అనే పరిమాణం ద్వారా రూపొందించబడింది. ఎంట్రోపీని మొదట క్లాసియస్ పరిచయం చేశారు మరియు ఇది కార్నోట్ చక్రం (పరిపూర్ణ కెలోరిక్ ఇంజిన్) నుండి రూపొందించబడింది. క్లాసియస్ ప్రకారం, ఒక వ్యవస్థ స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద అదనపు ఉష్ణాన్ని (Q) పొందినప్పుడు, ఆ వ్యవస్థలో ఎంట్రోపీ మార్పులు సంభవిస్తాయి, దీనిని ఈ సమీకరణం ద్వారా సూచిస్తారు:

ఇంకా చదవండి

శీతలీకరణ యంత్రం యొక్క పనితీరు గుణకం గురించిన వ్యాసం

శీతలీకరణ యంత్రం అనేది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ప్రదేశం నుండి వేడిని గ్రహించి, దానిని అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ప్రాంతానికి బదిలీ చేసే యంత్రం. ఈ ప్రక్రియ జరగాలంటే, యంత్రం పని చేయాలి, ఎందుకంటే వేడి సహజంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు ప్రవహిస్తుంది. ఇది క్లాసియస్ యొక్క ప్రకటన ప్రకారం:

పని చేయకుండా, ఒక శీతలీకరణ యంత్రం అల్ప ఉష్ణోగ్రత గల ప్రదేశం నుండి అధిక ఉష్ణోగ్రత గల ప్రదేశానికి ఉష్ణాన్ని బదిలీ చేయడం అసాధ్యం (ఉష్ణగతిక శాస్త్రం యొక్క రెండవ నియమం—క్లాసియస్ ప్రకటన).

యంత్రం తక్కువ ఉష్ణోగ్రత (Q) నుండి ఉష్ణాన్ని బదిలీ చేయడానికి (W) పనిచేస్తుంది._L) అధిక ఉష్ణోగ్రతకు (Q_Hశక్తి నిత్యత్వ నియమం ఆధారంగా, Q_L + W = Q_H.

ఇంకా చదవండి