תרמודינמיקה

صفحة: 196

תרמודינמיקה תורה בפיסיקה החוקרת את מעברי החם והאנרגיה . התורה מבססת על חק שמור האנרגיה ועל חק האחידות ההולכת וגוברת במערכת סגורה . המנח תרמודינמיקה פרושו - תורת התנועה ( דינמיקה ) של החם ( תרמו ) . תורת התרמודינמיקה התפתחה במחצית המאה ה - 19 . היא מבססת על שני חקים עקריים . החק הראשון הוא חק שמור האנרגיה , הקובע שבמערכת סגורה , ששום דבר אינו נכנס אליה או יוצא ממנה , כמות האנרגיה נשארת קבועה . מכאן נובע שאי - אפשר ליצר אנרגיה יש מאין , ואי - אפשר להרס אנרגיה : האנרגיה רק מתגלגלת מצורה אחת לאחרת , בלי שנוי בכמות הכללית שלה . החק השני קובע , שבכל מערכת סגורה מדת האחידות הולכת ועולה ולעולם אינה יורדת . לדגמה , אם נצמיד יחד שני גופים בטמפרטורות שונות , כלומר גוף חם לגוף קר , יזרם תמיד החם מן הגוף החם אל הגוף הקר , עד שבסופו של דבר ישתוו הטמפרטורות . דגמה נוספת היא ערבוב של נוזלים : אם נשים יחד קפה וחלב באותו ספל , הם ילכו ויתערבבו עד שלבסוף נקבל תערבת אחידה של קפה בחלב . לעמת זאת , תערבת אחידה של קפה בחלב לעולם אינה נפרדת לרכיביה ללא התערבות חיצונית . מהחק השני של התרמודינמיקה נובע גם שכל צורה של אנרגיה אפשר להפך לחם , אולם אי - אפשר להפך בשלמות חם לצורה אחרת של אנרגיה . לדגמה , גוף נע שפועל עליו כח חכוך הולך ומאט את מהירות תנועתו , עד שכל האנרגיה של התנועה הופכת לחם הנוצר מהחכוך . אולם אי - אפשר לאסף חזרה את כל החם הזה ולגרם לו להניע את הגוף באותה מהירות שהיתה לו בתחלה . תקפותם של חקי התרמודינמיקה היא כללית : כל המערכות בפיסיקה , בכימיה ובביולוגיה מקימות את החקים האלה . תורת התרמודינמיקה משמשת לקביעת יעילותם של מנועים , כוונן של תגובות כימיות ושמושים רבים אחרים , כמו למשל חקר תכונותיהם של חמרים הקשורות במעברים בין מצבי צבירה שונים , כגון ממוצק לנוזל . אנרגיה וזכוך חם וטמפרטורה חקי שמור פיסיקה תרמוסטט מתקן הקבוע במכשירים חשמליים כגון מקרר או תנורי חמום ואפיה , כדי לוסת את מדת החם ולבקר את דרגת העליה והירידה של הטמפרטורות בהם . במתקנים חשמליים מסימים יש צרך לשמר על טמפרטורה קבועה . לדגמה , כאשר אופים עוגה בתנור , יש צרך לשמר על טמפרטורה שוה במשך זמן רב . אם הטמפרטורה תהיה נמוכה מדי - העוגה לא תאפה כהלכה , ואם היא תהיה גבוהה מדי - תשרף העוגה . לפיכך יש צרך במתקן מיחד שיפעיל את גוף החמום של התנור בכל פעם שהטמפרטורה בתוך התנור יורדת יותר מדי , אולם יחזר וינתק את גוף החמום מזרם החשמל כאשר הטמפרטורה עולה יותר מדי . מתקן זה הוא התרמוסטט . התרמוסטט הפשוט מרכב משני פסים צמודים , שכל אחד מהם עשוי מסוג מתכת אחר . אחת המתכות האלה מתפשטת בחמום יותר מהאחרת ולכן , כאשר הטמפרטורה של התרמוסטט עולה , צד אחד שלו מתפשט יותר מהאחר והתרמוסטט מתכופף . הזרם החשמלי המפעיל את גוף החמום של התנור עובר דרך התרמוסטט , הקבוע בצדו האחד של גוף התנור , ונוגע במגע מתכתי בצדו האחר . כאשר טמפרטורת התנור עולה יותר מדי , התרמוסטט מתכופף ומתרחק ממגע המתכת . הזרם החשמלי חדל אפוא מלזרם , גוף החמום אינו פועל והתנור אינו מתחמם עוד . לאחר מכן , כאשר התנור מתקרר , התרמוסטט חוזר לצורתו המקורית , הזרם החשמלי מתחדש , וחוזר חלילה . חם וטמפרטורה חשמל תרנגול החשוב והנפוץ מבין כל העופות שבית האדם . כיום אנו מכירים יותר מ - פסו גזעי תרנגולות , השונים זה מזה בצבעיהם , בגדלם , ובעקר במספר הביצים שהנקבות מטילות . סדרת התרנגולאים , הסדרה שבה נכללת משפחת הפסיוניים , עם כמה משפחות נוספות , נקראת על - שמו של התרנגול , שהוא הנציג המכר ביותר שלה . עם ביות התרנגול התפתחו גם הלולים , שהם לרוב כלובים דחוסים . הלולים המשוכללים המקובלים כיום משמשים לא רק להגנה מפני פולשים אלא גם כמערכת משוכללת ולעתים ממוחשבת המפקחת על כמות המזון הניתנת לתרנגולים , על הטמפרטורה , על כמות הביצים המוטלות ועוד . התרנגולים תופסים חלק נכבד בתפריט היום - יומי של האדם ברבות מהארצות . ביותם גרם להם לאבד את כושר התעופה ואת חופש התנועה שלהם .

السابق  |  التالي