חם וטמפרטורה

עמוד:47

קימת טמפרטורה שמתחתיה אי - אפשר לרדת עוד . הטמפרטורה הזו נקראת בשם האפס המחלט של הטמפרטורה , וערכה הוא כ - 273 מעלות מתחת לאפס בסלם צלסיוס . בטמפרטורה של האפס המחלט המולקולות של החמר אינן נעות . אי - אפשר לקרר שום גוף עד לאפס המחלט ממש , אולם אפשר להתקרב אליו באמצעות מקררים רבי - עצמה . לצרכים מדעיים משתמשים לפעמים בסלם הטמפרטורות של קלוין , שגדל מעלה אחת שלו הוא כגדל מעלה בסלם צלסיוס , אולם נקדת האפס שלו היא האפס המחלט . תכונות החם חם אפשר ליצר לא רק באמצעות אש , אלא גם באמצעות חכוך . אם מחככים שני גופים זה בזה , הטמפרטורה שלהם עולה , ומכאן שנוצר חם . כאשר מדליקים גפרור , עושים זאת בעזרת חכוך הגפרור במשטח המחספס שעל דפנות קפסת הגפרורים . אפשר ליצר חם גם באמצעות חשמל , משום שכאשר זרם חשמלי עובר בחמר , הוא גורם לו להתחמם . פעלתו של תנור חשמלי מבססת על תופעה זו . מכיון שהחם הוא צורה של אנרגיה , אפשר למדד אותו ביחידות האנרגיה , שהן ג'אול . אולם בדרך כלל משתמשים למדידת כמיות חם ביחידות הנקראות קלוריות , שגם הן יחידית של אנרגיה . מעבר החם החם תמיד עובר מגוף חם לגוף קר , ולעולם לא להפך . לדגמה , גוף חם הנמצא בחדר פולט את החם שלו לאויר ומתקרר . יש שלוש דרכים של מעבר חם : הולכה , הסעה וקרינה . הולכה היא מעבר חם בלי תנועה של החמר . היא מתרחשת בעקר בחמרים מוצקים . לדגמה , אם מביאים במגע גוש חם של מתכת עם גוש מתכת קר , יזרם החם מהמתכת החמה אל המתכת הקרה . הגוש החם מתקרר והגוש הקר מתחמם , עד שהם מגיעים לשויון של הטמפרטורות . מצב כזה נקרא " שווי משקל חמני". הולכת החם מתבצעת באמצעות התנגשיות בין המולקולות : המולקולות של המתכת החמה , המתנודדות בעצמה רבה , מתנגשות במולקולות של המתכת הקרה ומעבירות אליהן חלק מאנרגית התנועה שלהן . הולכת חם יכולה להתבצע גם באמצעות התנגשיות בין אלקטרונים המצויים בחמר לבין המולקולות המרכיבות אותו . חמרים מסימים , כמו למשל מתכות , מוליכים בקלות את החם . חמרים אחרים , כמו למשל שעם , מוליכים את החם במדה מועטה , והם נקראים " מבדדים". הסעה היא מעבר חם באמצעות תנועה של החמר , והיא מתרחשת בנוזלים ובגזים . חלק של הנוזל או של הגז , שהטמפרטורה שלו גבוהה , נע ומעביר אתו את החם למקום אחר . הרוחות המנשבות על פני כדור הארץ מסיעות את החם מאזור קו המשוה , שבו הטמפרטורה גבוהה , אל אזורי הקטבים , שבהם הטמפרטורה נמוכה . קרינה היא פליטה של אנרגיה בצורת גלים אלקטרומגנטיים מגוף חם , וקליטתם בגוף קר . כל גוף הנמצא בטמפרטורה כלשהי מעל לאפס המחלט פולט קרינת חם , אולם בטמפרטורות שאינן גבוהות מאוד קרינה זו חלשה , ואבוד החם הנגרם בגללה מתאזן על ידי קליטת חם מהסביבה . כאשר הטמפרטורה גבוהה , קרינת החם מתגברת . לדגמה , אם מחממים מתנת באש , היא הופכת להיות מלבנת , כלומר היא פולטת גלים אלקטרומגנטיים שחלקם נמצאים בתחום האינפרה - אדם ( תת - אדם ) וחלקם בתחום האור הנראה . אור אלקטרומגנטיות אנרגיה חכוך חשמל מדחם , תרמומטר מצבי צבירה קלוריה החום משתתף בתהליך הפקת הברזל . בעזרת התום מפרידים את הברזל מהעפרה המופקת במכרה , בתרשים ) . טמפרטורת ההיתוך של הברזל שונה מזו של שאר המרכיבים בעפרה . העפרה המגיעה מן המכרה ; הפחם והגיר נכנסים לחלקו העליון של התנור . במכל הצמוד נוצר אוויר חם בעל טמפרטורה גבוהה מאוד המוזרם לחלקו התחתון של תנור ההתכה . הברזל המותך שוקע לחלקו התחתון של התנור ואחר יוצא ממנו בצורה נוזלית ליציקה . בארצות הצפון , יורדת הטמפרטורה בעונת החורף לכדי עשרות מעלות מתחת לאפס . מי הגשמים קופאים לקרח , ויוצרים תופעות מרהיבות ומעניינות , כמו - הפירות הקפואים " האלה .

קודם  |  הבא