but  meteorologists  do  not  make  this  distinction.  The heat of sublimation equals the heat of fusion plus the heat  of  vaporization   for  a  substance.   The  calories required for water to sublime are: 80 + 597.3 = 677.3, if the vapor has a temperature of 0°C. In the sublimation process of vapor passing directly into  the  solid  form  without  going  through  the  liquid phase, the calories released are the same as those for the sublimation  of  a  solid  to  a  gas.  Sublimation  of  water vapor  to  ice  frequently  takes  place  in  the  atmosphere when supercooled water vapor crystallizes directly into ice crystals and forms cirriform clouds. REVIEW QUESTIONS Q2-4.    What are the two basic particles that make up the composition of matter? Q2-5. What is the correct formula for density? Q2-6. What is fusion? GAS LAWS LEARNING  OBJECTIVE:  Recognize  how pressure,  temperature,  and  density  affect  the atmosphere and describe how the gas laws are applied in meteorology. Since  the  atmosphere  is  a  mixture  of  gases,  its behavior is governed by well-defined laws. Understanding the gas laws enables you to see that the behavior  of  any  gas  depends  upon  the  variations  in temperature, pressure, and density. To   assist   in   comparing   different   gases   and   in measuring  changes  of  gases  it  is  necessary  to  have  a standard or constant to measure these changes against. The  standard  used  for  gases  are:  a  pressure  of  760 millimeters of mercury (1,013.25 mb) and a temperature   of   0°C.   These   figures   are   sometimes referred   to   as   Standard   Temperature   and   Pressure (STP). KINETIC THEORY OF GASES The Kinetic theory of gases refers to the motions of gases. Gases consist of molecules that have no inherent tendency to stay in one place as do the molecules of a solid.  Instead,  the  molecules  of  gas,  since  they  are smaller than the space between them, are free to move about.  The  motion  is  in  straight  lines  until  the  lines collide  with  each  other  or  with  other  obstructions, making  their  overall  motion  random.  When  a  gas  is enclosed, its pressure depends on the number of times the molecules strike the surrounding walls. The number of  blows  that  the  molecules  strike  per  second  against the  walls  remains  constant  as  long  as  the  temperature and the volume remain constant. If  the  volume  (the  space  occupied  by  the  gas)  is decreased,  the  number  of  blows  against  the  wall  is increased,   thereby   increasing   the   pressure   if   the temperature    remains    constant.    Temperature    is    a measure of the molecular activity of the gas molecules and a measure of the internal energy of a gas. When the temperature   is   increased,   there   is   a   corresponding increase in the speed of the molecules; they strike the walls  at  a  faster  rate,  thereby  increasing  the  pressure provided   the   volume   remains   constant. Therefore, there  is  a  close  relationship  of  volume,  pressure,  and density of gases. BOYLE’S LAW Boyle’s  law  states  that  the  volume  of  a  gas  is inversely   proportional   to   its   pressure,   provided   the temperature  remains  constant.  This  means  that  if  the volume is halved, the pressure is doubled. An example of  Boyle’s  law  is  a  tire  pump.  As  the  volume  of  the pump’s  cylinder  is  decreased  by  pushing  the  handle down, the pressure at the nozzle is increased. Another way of putting it is, as you increase the pressure in the cylinder by pushing down the handle, you also decrease the volume of the cylinder. The formula for Boyle’s law is as follows: VP = V’P’ V   = initial volume P    = initial pressure V’  = new volume P’   = new pressure For example, assume 20 cm³ of gas has a pressure of  1,000  mb.  If  the  pressure  is  increased  to  1,015  mb and the temperature remains constant, what will be the new volume? Applying the formula, we have V  = 20 cm³ P   = 1000 mb V’ = Unknown in cm³ P’  = 1015 mb V  P = V’  P’ 20  1,000 = V’  1,015 20,000 = V’  1,015 V’ =²⁰⁰⁰⁰ 1015 , , V’ = 19.71 cm³ 2-8