חם וטמפרטורה

עמוד:46

האלה נקראים " על - מיתרים". אולם תורת העל - מיתרים עדין לא הוכחה בשום נסוי , ויש הרבה פיסיקאים שאינם מאמינים בה . אור אטום אלקטרון אנרגיה גלקסית חקי שמור יחסות , תורת מאיץ חלקיקים מסה ומשקל נאמן , יובל פוטון פרוטון וניטרון קרינה רדיואקטיביות חם וטמפרטורה הטמפרטורה היא תכונה של גוף , המצינת אם הוא חם או קר . אפשר לחוש אותה במגע או למדד אותה באפן מדיק בעזרת מדחם . החם הוא צורה של אנרגיה העוברת מגוף אחד לגוף אחר . הוא יכול להעלות את הטמפרטורה של הגוף שאליו הוא זורם או לשנות את מצב הצבירה שלו . בשפת היום - יום נוטים לבלבל בין שני המשגים חם וטמפרטורה . בעזרת מגע היד נתן להבחין בין עצם חם לעצם קר , וכאשר מישהו חולה ואנו חשים שעורו חם למגע , אנו אומרים ש " יש לו חם". אולם אנשי המדע מבדילים בין שני המשגים האלה . לתכונה הגורמת לגוף להיות חם למגע הם קוראים " טמפרטורה". את הטמפרטורה אפשר גם למדד באפן מדיק באמצעות מדחם . כאשר אומרים שגוף הוא חם , מתכונים בכך שהטמפרטורה שלו גבוהה , וכאשר אומרים שגוף הוא קר , פרוש הדבר שהטמפרטורה שלו נמוכה . החם , לעמת זאת , הוא משהו אחר . אם מניחים לסיר מלא מים לעמד מעל אש הכירים , הטמפרטורה שלו עולה . משהו זרם אפוא מאש הכירים אל הסיר והעלה את הטמפרטורה שלו . למשהו הזה קוראים " חם". בעבר סברו המדענים שהחם הוא מין חמר חסר משקל . אולם כיום אנו יודעים שהחם הוא צורה של אנרגיה . הטמפרטורה של גוף כלשהו מביאת את אנרגית התנועה של המולקולות המרכיבות את החמר : ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר , האנרגיה הזאת גדולה יותר . מעבר החם מגוף לגוף מתבצע על ידי מעבר של אנרגיה ביניהם . שנוי הטמפרטורה יכול לחולל שנויים בחמר , שהחשוב בהם הוא שנוי מצב הצבירה . כאשר מעלים את הטמפרטורה של חמר מוצק מעבר לנקדה מסימת , הוא הופך לנוזל , ומעל נקדה אחרת הוא הופך לגז . גם תכונות אחרות של החמר , כמו למשל נפחו , משתנות בהשפעת הטמפרטורה . כמעט תמיד , כאשר חמר כלשהו מתחמם , כלומר כאשר הטמפרטורה שלו עולה , הוא מתפשט ונפחו עולה , וכאשר הטמפרטורה שלו יורדת , הוא מתכוץ ונפחו יורד . חמרים רבים , כמו למשל חמאה , מתרככים כאשר הטמפרטורה שלהם עולה , גם כאשר מצב הצבירה שלהם אינו משתנה . סלמות טמפרטורה את הטמפרטורה של גוף אפשר לחוש ביד . אולם מדידה מדיקת יותר של החם אפשר לבצע באמצעות מדחם . את הטמפרטורה מודדים במעלות . יש כמה סלמות של טמפרטורה , כלומר סוגים שונים של מעלות שבאמצעותם מצינים אותה . בישראל ובארצות אחרות נהוג סלם הטמפרטורה של מעלות צלסיוס . בסלם הטמפרטורה הזה נקדת הקפאון של המים , כלומר הטמפרטורה שבה הם הופכים לקרח , נחשבת כאפס מעלות , ונקדת הרתיחה שלהם , כלומר הטמפרטורה שבה הם הופכים לקיטור , נחשבת כמאה מעלות . את המאלות מצינים באמצעות עגיל קטן מגבה מימין למספר : 370 הן שלושים ושבע מעלות . בסלם הטמפרטורה של צלסיוס , זוהי בערך טמפרטורת הגוף של אדם בריא . יש ארצות , וביניהן ארצות - הברית , שבהן נהוג גם סלם הטמפרטורה של פרנהיט , שבו נקדת הקפאון של המים היא 32 מעלות , ונקדת הרתיחה שלהם היא 212 מעלות . קים גם סלם טמפרטורה שלישי , זה של ראומיר , שבו נקדת הקפאון של המים היא אפס מעלות ונקדת הרתיחה שלהם היא 80 מעלות , אולם ממעטים להשתמש בו . האפס המחלט של הטמפרטורה אפשר להגיע לטמפרטורות הנמצאות מתחת לאפס מעלות צלסיוס . לדגמה , בארצות קרות טמפרטורת האויר בחרף יכולה להגיע לכמה עשרות מעלות מתחת לאפס . אולם ניסוי המראה כיצד אפשר להפוך אנרגייה מכנית לאנרגיית חום . מעלים את המשקולת על ידי סיבוב הידית ומניחים לה ליפול . תוך כדי כך מסתובב גלגל מדחפים , הנמצא בתוך כלי מלא בנוזל , והחיכוך הנוצר בנוזל גורם להתחממותו . את הניסוי הזה ביצע לראשונה המדען ג'ימס ג'אגל במחצית המאה ה - 18 , כדי להראות שתנועה מכנית וחום הם שתי צורות של אנרגייה .

קודם  |  הבא