טמפרטורה (Temperature) היא מושג שיש להסביר בתנועות החלקיקים של החומר. כל גוף וכל חומר מורכבים ממולקולות, שהם החלקיקים הקטנים ביותר של החומר.

הטמפרטורה היא המהירות של המולקולות בגוף זה. ככל שהמולקולות נעות וזזות מהר יותר, הן מתנגשות יותר זו בזו. האנרגיה העצורה בחומר רבה יותר והטמפרטורה שלו גבוהה יותר.


בדיקת הבנה
==========
האם חומר שהמולקולות שלו זזות לאט הוא חם או קר?


את הטמפרטורה ניתן להסביר לפי ההבדלים בין תה קר לתה חם:

https://youtu.be/SUnEyFbqyZQ


מדחום, או תרמומטר, הוא מכשיר שבעזרתו ניתן למדוד את הטמפרטורה:

https://youtu.be/dw1PcsA6MSU


האם הטמפרטורה היא עניין מורכב?

https://youtu.be/W5teyd8srp8


וכאן בגרסת אנימציה ארוכה:

https://youtu.be/EPAct_QsGKg

כולנו מכירים את תכונת המתכת להתרחב בחום? - זו תופעה שנקראת "התפשטות תרמית" (Thermal expansion). בטמפרטורות קיצוניות אפשר ממש לשמוע את המתכת חורקת כשהיא מתרחבת (בחום), או מתכווצת בקור.

מבחינת המולקולות, מה שקורה בזמן ההתחממות הוא הגדלה משמעותית בכמות האנרגיה הקינטית שבכל מולקולה. זה יגרום לכל המולקולות לנוע, להסתובב, להתעקם ולהימתח הרבה יותר מקודם, בקור. בצורה כזו המקום שתופס אותו מספר של מולקולות הוא גדול יותר. כלומר, החומר מתרחב. בקור מתרחש בדיוק ההיפך - המולקולות נוטות להיות פחות דינמיות ובממוצע, לתפוס פחות מקום.

התפשטות החומר בחום לא מתרחשת רק במתכת אלא בכל חומר. נוזל? - הכספית הנוזלית במדחום והברומטר, נוטה להתפשט ככל שחם יותר. כשהיא מתפשטת בצינורית הזכוכית הדקיקה, היא מגיעה לשנתות וכך מראה את הטמפרטורה הנוכחית. מוצק? - בבניינים שאבני החיפוי שלהם עשויות אבן גיר, אפשר לראות שהבנאים מניחים אותן במרווח של כמה מילימטרים זו מזו, כך שהלחץ לא יסדוק את האבנים, ברגע שהן מתרחבות, בטמפרטורות הגבוהות.

כשהנפח משתנה, כתגובה לשינוי טמפרטורה, זה עלול לגרום למבנים גדולים כמו רכבות או גשרים לנזקים. לכן המהנדסים יוצרים מנגנונים הידראוליים שיאפשרו גמישות למתכת וימנעו נזקים, כמו סדקים ושבירה שלה, כתוצאה מהתפשטות החומר בשמש.

פתרונות דומים הם, למשל, מפרידי הגומי למסגרת חלונות עשויים ממתכת. כך מתמודדים עם הבעיה שיכולה לגרום תכונת המתכות המתפשטות בחום. פתרון דומה הם מחברים שיכולים להתפשט ולהתכווץ ובכך למנוע נזקים תרמיים במערכות צנרת.


הנה סרטון על התפשטות תרמית במדחום:

https://youtu.be/9JuKqkZVgTU


התפשטות גז - כך מתרחב גז חם:

https://youtu.be/cq6d9RAcIAQ


התפשטות מוצק - כך נתקע כדור מחומם בטבעת, לאחר שהתרחב:

https://youtu.be/ne8oPFTM_AU


והתפשטות נוזל חם:

https://youtu.be/3K7zcfcUJ_E


ניסוי שמדגים את תופעת ההתפשטות התרמית:

https://youtu.be/TDnLbjd429M


ההסבר האטומי למה שקורה בחום וקור לאטומים (מתורגם):

https://youtu.be/UukRgqzk-KE


שיעור על התפשטות תרמית:

https://youtu.be/LmN8bybyQY8?long=yes

טמפרטורת האפס המוחלט (Temperature) היא הטמפרטורה שבה נפסקת תנועת המולקולות של החומר. זהו המצב הקר ביותר האפשרי (אם כי מבחינה מדעית נכון לראות בו את המצב הכי פחות חם שיש... קור לא קיים על פי המדע).

הטמפרטורה של האפס המוחלט היא מינוס 273 צלזיוס. בפיזיקה נהוג לומר שלא ניתן להביא חומר אל האפס המוחלט, אך ניתן לשאוף אליו. בשנת 2003 הצליחו כמה חוקרים ב-MIT לקרר אטומי סידן לטמפרטורה של כחצי מיליארדית המעלה מעל האפס המוחלט.

זה הישג מדהים ובעולם האמיתי הגיעו קצת פחות קרוב... מדידות אסטרונומיות גילו שבערפילית הבומרנג, שבקבוצת הכוכבים קנטאורוס, הטמפרטורה היא כ-272.15- מעלות צלזיוס, מעלה אחת מעל האפס המוחלט. אך גם אם חשקתם במעט קרירות, אל תתכננו נסיעה למקום הקר הזה - ערפילית הבומרנג נמצאת כ-5000 שנות אור ממערכת השמש.

ואגב, בשנים האחרונות הוצעו כמה תאוריות קוונטיות שגורסות שתיתכן טמפרטורה שהיא מתחת לאפס המוחלט. הוויכוח נמשך...


הנה המסע לאפס המוחלט:

https://youtu.be/QTYlC70VV_I


אפשר גם לחייך... (עברית)

https://youtu.be/bFtZVh9EXHo

החום על פני השמש הוא בלתי נסבל. הטמפרטורה על פני השמש מגיעה ל-6000 מעלות, שזה בערך פי 150 מהטמפרטורה ביום חמסין על פני כדור הארץ ופי 100 מהחום של מים רותחים.

שום יצור חי לא מסוגל לשרוד אפילו לשניה על אדמת השמש. ואגב, אם יש לכם תכניות לנסיעה לשמש וחשבתם לחפש מחסה מהחום מתחת לפני הקרקע, אולי כדאי לחשוב שוב. ככל שמעמיקים לחפור בשמש העניין רק מתחמם. בלב השמש ממש הטמפרטורה מגיעה ל-15 מיליון מעלות!

בדרך כלל השמש מעניקה ואחראית לחיים השלווים בכדור הארץ. האור והחום שהיא פולטת מעניקים לנו חיים ובלעדיהם לא היינו כאן. אבל סערות איומות שמתרחשות בה וכרוכות בהתלקחויות סולריות ובקיא של קרינה ופלזמה בכל כיוון אפשרי ולא צפוי, עלולים לפגוע בכדור הארץ ולהשפיע על המין האנושי, עד כדי כיליון.


הנה סיפורה של השמש והחום שעל פניה (מתורגם):

https://youtu.be/zNErWK3cPXI


פני השמש המבעבעות וההתפרצויות שמתרחשות בה מעת לעת (ללא מילים):

https://youtu.be/GrnGi-q6iWc


וסערות השמש הנוראות שמשפיעות על כוכבי מערכת השמש באופן דרמטי (מתורגם):

https://youtu.be/oHHSSJDJ4oo?long=yes

התרמוס מאפשר לשמור על חום קבוע לנוזל שבתוכו. שמירת החום נעשית באמצעות שכבה כפולה של בידוד, שמתבססת על ואקום.

בתרמוס יש מיכל זכוכית שבינו לבין הדופן החיצונית של התרמוס יש ריק, מה שנקרא באנגלית ואקום. הואקום הוא חלל ריק שאין בו אוויר ולמעשה אין בו שום גז או חומר. הריק הזה לא מאפשר לחום של הבקבוק לעבור דרכו ולכן הנוזל שבבקבוק שומר על הטמפרטורה שבו זמן רב.

עוד דבר שמאפשר לחום להישמר זמן רב הוא צבע הכסף שבו צבועה הזכוכית של המיכל מבפנים. הזכוכית הכסופה מחזירה את החום פנימה למיכל, ממש כמו שמראה מחזירה אור. כך נשמר החום של הנוזל שבתרמוס טוב יותר.


כך פועל התרמוס:

http://youtu.be/oYoHGiNxp2E

חום הוא תנועה מהירה של חלקיקי החומר וקור הוא תנועה איטית שלהם. גם הדחיסות שלהם משתנה כי אוויר חם הוא פחות דחוס מאוויר קר. החלקיקים באוויר מתחממים והם זזים במהירות, מה שמגדיל את המרווחים ביניהם, כלומר את הוואקום שבין חלקיקי האוויר. באוויר הקר, לעומת זאת, החלקיקים נעים לאט יחסית לאוויר החם והמרווח ביניהם מצטמצם.

לכן אוויר חם הוא קל והוא עולה למעלה, בעוד שאוויר קר הוא כבד ויורד למטה.


הנה ההבדלים בתנועת החלקיקים במים הקרים (תנועה איטית) ובחמים (תנועה מהירה):

https://youtu.be/G_TCFgEdEGc


הנה הסבר לחום והקור:

https://youtu.be/f1eAOygDP5s

סולם צלזיוס מתייחס לנקודת ההיתוך ולנקודת הרתיחה של מים. ב-0 מעלות צלזיוס המים מותכים והופכים ממוצק (קרח) לנוזל. נקודת הרתיחה בסולם צלזיוס היא 100 מעלות צלזיוס ובנקודה זו המים הופכים לגז. הסולם הונהג על ידי המדען השוודי אנדרס צלזיוס בשנת 1724.

יש סולמות נוספים, שהונהגו על ידי חוקרים אחרים. האירי ויליאם תומסון שכונה "לורד קלווין" הנהיג את סולם המעלות קלווין. סולם זה מתחיל מהטמפרטורה הנמוכה ביותר שחומר יכול להגיע אליה וכך 0 בסולם קלווין הוא מינוס 273 של סולם צלזיוס. סולם פרנהייט שהנהיג מדען גרמני בשם דניאל פרנהייט התייחס לנקודת ההיתוך של מי מלח...

ראומיר הצרפתי ביסס את סולן המעלות ראומיר על המים אך החלוקה בין נקודות ההיתוך והרתיחה היא של 80 מעלות בלבד, לעומת 100 של צלזיוס. גם הסקוטי ויליאן רנקין היה חייב ליצור סולם מעלות משלו, סולם רנקין. הוא מתחיל מהאפס המוחלט, הטמפרטורה הנמוכה ביותר האפשרית. משתמשים בו בעיקר מהנדסים.


הנה סרטון על סולם צלזיוס וסולם פרנהייט:

https://youtu.be/-G9FdNqUVBQ


אחד מעמיק יותר:

https://youtu.be/H83CpUMIoxA


סיפורו של סולם הפרנהייט וכיצד הוא נולד:

https://youtu.be/LgrXd0NM2y8


ועוד על סולם פרנהייט:

https://youtu.be/1TV6JFxMEcI

העשן הלבן שמוציאים מטוסים שטסים בגובה רב הוא כלל לא עשן! - מדובר בשובל אדים שקפא. שובל כזה יוצא רק במטוסים מגביהי טוס, כשהם טסים גבוה בשמיים. קוראים לו "פס התעבות".

מבחינה מדעית, אדי המים שנפלטים מהמטוס גורמים לאוויר לרווייה באדים של מים ואלה מתעבים לטיפות. מכיוון שבגובה רב הטמפרטורה נמוכה, האדים הללו, לאחר שהיו לטיפות מים, קופאים לגבישי קרח קטנים. גבישי הקרח הללו נראים לעינינו כשובלים שנמשכים מאחורי המטוס. אגב, אחרי זמן מה הם מתפזרים לצדדים ונראים יותר ויותר כעננים לבנים ורגילים.


הנה ההסבר לתופעת פס ההתעבות, הקרח שנוצר באוויר שיוצא ממטוס סילון:

http://youtu.be/nfdCnPZGwt0


הנה האדים שיוצאים ממטוסים כאלה וקופאים:

http://youtu.be/l6A3PxPHl7Q


מטוס איירבוס בגובה רב, עם פסי התעבות מכל מנועיו:

http://youtu.be/xl6iR7w7a_Q


והנה מטוס סילון שיוצר פס התעבות ספירלי, מעין מערבולות אדים:

http://youtu.be/dfY5ZQDzC5s

מה מצב הצבירה של האש?
מהי האש?


הלהבה של האש היא האופן שבו אנו חווים בעינינו את הגזים שנפלטים בעת שנוצרת אנרגיה, בתהליך השריפה של חומר וכשהטמפרטורה נעשית גבוהה.

בשל הטמפרטורה (החום) הגבוהה שנוצרת פולטים הגזים הלוהטים אור. זוהי הלהבה.

#מה הסיבה לצבעי האש?
הסיבה שהאש מאירה מסביבה בצבעים שונים, תלוייה בחומרים שנשרפים, בטמפרטורה שהאש מגיעה אליה ובגזים שנוצרים בשריפת החומרים. כך שבעצם, לכל גז יש צבע להבה אחר.


הנה הסבר על האש (מתורגם):

https://youtu.be/YV8TT9LRBrY


הלהבות שבה:

https://youtu.be/1pfqIcSydgE


וכך המולקולות מתנהגות כשנר בוער:

https://youtu.be/V3sV8t_HUdc

החממה השקופה היא פתרון מעולה לשמירה על החום בימים הקרים. החממה לוכדת את קרני השמש ומאפשרת לצמחים להישאר בסביבה חמה, גם כאשר קר מאד בחוץ.

איך זה עובד?

קרני השמש יכולות לעבור דרך שמשות הזכוכית של החממה, להאיר ולחמם כל מה שבתוכה ולתת לצומח חיים ואנרגיה בתהליך הפוטוסינתזה (ראו בתגית "פוטוסינתזה").

מנגד, קיר הזכוכית של החממה מגן על הצמחים מהכפור החורפי ומהרוחות העזות שמסביב. כך ניתן לגדל בחממה צמחים שאוהבים שמש וחום גם בעונת החורף.

על שם החממה נקרא "אפקט החממה" - הוא שגורם להתחממות כדור הארץ. קראו עליו באאוריקה בתגית "אפקט החממה".


כך פועלת החממה, במקרה הזה בקיבוץ (עברית):

http://youtu.be/MxOq6Oqndys


הסבר על אפקט החממה:

http://youtu.be/ab6jV4VBWZE


וסרטון שמסביר באנימציה מהו אפקט החממה:

http://youtu.be/Hi3ERes0h84

קרח נוצר ממים שנמצאים בטמפרטורה נמוכה מאד, טמפרטורת הקיפאון. כך למשל יקרה כשיהיו מים בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס ובלחץ אוויר של אטמוספירה אחת.

קרח הוא אם כן, צורת המוצק של מים. יש לו מבנה גבישי, מפני שהמים התגבשו, בשל הקור הרב.

הקרח תמיד יתפוס נפח גדול משל הים שמהם הוא נוצר. הסיבה היא שבין המולקולות של המים יוותרו חללים ריקים עם חמצן (אוויר). לכן כשנכניס כלי שמכיל מים למקפיא, הוא יתנפח ועלול אף להתפוצץ. מסיבה זו הקרח גם צף על פני המים.


כך נוצר הקרח:

https://youtu.be/3Qasw7lb2UM


וכך נוצרים הקרחונים בטבע:

http://youtu.be/Cqgb2OZF2Zc

"חכם בשמש" זוהי התנהגות נכונה בשמש, שנועדה כדי להימנע ממכת שמש. אותיות המילים משמשות גם ראשי תיבות לדברים החשובים ביותר שיש לזכור כשנמצאים בשמש, כך שיהיה לילדים קל לזכור ולשנן אותם:

ח - חיפוש צל

כ - כובע

מ - משקפי שמש


ב - ביגוד (המגן מפני השמש)

ש - שעות (שעות שהייה בטוחות בשמש)

מ - מסנן קרינה

ש - שתייה


הנה הדרכים להתמודד עם השמש (עברית):

https://youtu.be/AwyiuznByx8


החכמים בשמש (עברית):

http://youtu.be/jp_4Atvr6MA


אחד שלא יודע (עברית):

http://youtu.be/VUeskxCnMz0


שיר החכמים בשמש (עברית):

http://youtu.be/eOLt8Y7ac6k


והמון מחוכמתם של גור ואוח, הנזהרים בשמש (עברית):

http://youtu.be/iIJVjMi2uzs

פינגווינים קיסריים באנטארקטיקה שורדים על ידי התגודדות משותפת, שמקטינה את אובדן החום מגופם ומאפשרת להם לשרוד. ההיצמדות זה לזה מקטינה את שטח המגע של גופם עם הקור העז ומחממת אותם. כך גם שומרים הזכרים המתגודדים בין רגליהם, על הביצים והפינגווינים הצעירים שבוקעים מהן.

למעשה הפינגווין הקיסרי הוא בעל החיים היחידי הנשאר לחיות באנטרטיקה גם בחורף הקפוא. הטמפרטורות בחורף באנטרטיקה נמוכות ביותר ויכולות לרדת עד למינוס 50 מעלות צלזיוס. למרות הקור העז מצליחים הפינגווינים הקיסריים לשמור על חום גופם סביב 37 מעלות צלזיוס באמצעות שיטת ההתגודדות המשותפת. החורף הוא תקופת הרבייה של הפינגווינים הקיסריים, והעובדה שאין עוד בעלי חיים סביבם בתקופה זו, מהווה עבורם יתרון הישרדותי, ומאפשרת להם להתרבות בסביבה נטולת טורפים.


הנה הפינגווינים המתגודדים ונצמדים בקור:

http://youtu.be/MfstYSUscBc


הביצים שבוקעות:

http://youtu.be/RYvachfdpPI


וכך הם מתאחדים עם האמהות ששבות לאחר הקור הגדול:

http://youtu.be/EiQzls8YQcw

כְּפוֹר (Frost), או קָרָה, הם שמותיה של תופעה אקלימית של קיפאון, השורר בסמוך לפני הקרקע ויוצר, בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס ופחות, מעטה דק של קרח על פני צמחים ומכוניות.

הכפור נחשב לאחד מהדברים הפוגעים בחקלאות, כשפגיעתו היא בעיקר בגידולים כמו ירקות ופירות. בזנים מסוימים של צמחים עשויה הקרה לגרום אף לקפיאה הרסנית, שנובעת מהתפוצצות של נימי הצמח וממנה למותו.

הקרה מתרחשת כשיורד אוויר קפוא ממקום גבוה, כמו הר, אל מקום נמוך וגורם לכיסוי של קרח על פרחים, צמחים, כלי רכב וכדומה - תוצאה של ריבוץ של אדי המים. אדי המים שקופאים אז על צמחים וחפצים, מכסים אותם בקרח. תוכלו לזהות את הכפור או הקרה כשכבה דקה של קרח, שנוצרת עליהם בשל קפיאת הטל, על עלי הצמחים ועל זגוגיות וחלונות.

הכפור מתרחש לרוב בלילות קרים ובהירים כשאין רוח וצפיפותו הגדולה יותר גורמת לאוויר הקר והכבד "לגלוש", מהמקומות הגבוהים אל העמקים ואל המקומות הנמוכים שבסביבה.


הנה הסבר של הכפור, או הקרה:

https://youtu.be/riqncgdMNUo


מצגת וידאו על היווצרות הקרה, או הכפור:

https://youtu.be/HBn1oSWu2nE


הסברים של חזאים ואנשי מזג אוויר:

https://youtu.be/qCaamom_2NY


ומצגת יפה של סוגי הכפור:

https://youtu.be/4Q9GhTDDRjk

האטמוספרה של כדור הארץ עשוייה מגזים ששומרים על החום בכדור הארץ. האטמוספרה הזו היא שאחראית לכך שכדור הארץ אינו קפוא ושיש בו חיים, בעלי חיים, צמחים ובני אדם.

אבל התעשייה, התחבורה והחקלאות שיצר האדם משחררות יותר מדי גזים מזיקים שכאלה לאטמוספרה ובכך גורמת להתחממות גדולה מדי על פני הכוכב שלנו.

קוראים לזה "אפקט החממה" כי זה קורה ממש כמו בחממה, שבתוכה נשמר החום ומאפשר לצמחים לגדול במזג אוויר חמים, גם בעונה הקרה. אבל בעוד שבחממה נותנת החמימות חיים לצומח, אפקט החממה מזיק לחי ולצומח ואף מכחיד, כלומר מחסל מינים רבים שלהם, מכיוון שהוא מחמם את כדור הארץ יותר מדי.


כך פועל אפקט החממה בכדור הארץ בשל הפחמן הרב שנפלט אל האטמוספירה של כדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/ztWHqUFJRTs


עוד על אפקט החממה:

http://youtu.be/Hi3ERes0h84


הסבר מדעי להתחממות הגלובאלית (מתורגם):

http://youtu.be/1M8sdTjmnfk


והקריאה לעצור את השינוי הרע הזה ולהתחיל לחשוב על שמירת כדור הארץ (עברית):

https://youtu.be/J12Uc4g2Y1E?long=yes

קרח יבש הוא בעצם פחמן דו חמצני במצב מוצק, הוא דומה לכל קרח נורמלי אבל צבעו יותר לבן וכמובן שהרבה יותר קר.

מאוד קר... הקרח היבש יכול להגיע לטמפרטורה של 75.8- מעלות צלזיוס. זו טמפרטורה נמוכה במיוחד, שנגיעה אחת בו יכולה לגרום לכוויות קור קשות ובמקרים מסוימים אפילו למוות.

קרח כזה מצריך אמצעי זהירות מיוחדים. הוא קר מספיק ורק כפפות ימנעו כוויית קור במגע איתו. הקרח היבש מייצר פחמן דו-חמצני גזי באופן קבוע ולכן הוא לא יכול להישמר בתוך מיכל פשוט וסגור. זאת מכיוון שהגידול בלחץ יגרום למכל להתפוצץ, במה שזכה לכינוי "פצצת קרח יבש".

את הגז שנוצר חייבים לאוורר, אחרת הוא ימלא את החלל הסגור ויגרום לסכנת חנק.

אנשים שמתעסקים עם קרח יבש לרוב מודעים לכך שגז פחמן דו-חמצני הוא יותר צפוף מהאוויר וישקע לרצפה.

השימוש בקרח יבש הוא בדרך כלל לשימור מזון, לאפקטים מיוחדים של עשן בסרטים, הופעות ובתיאטרון, בקירור מעבדים וכדומה.


#איפה מוצאים קרח יבש?
הקרח היבש מצוי באזור הקטבים במאדים, אך אפשר כמובן להכין אותו באופן מלאכותי:

דוחסים ומקררים פחמן דו-חמצני גזי, עד שהוא הופך לנוזל. לאחר מכן מפחיתים את הלחץ כך שחלק מהנוזל מתנדף. ההתנדפות הזו מקררת את החומר במהירות ואז מתמצק הקרח היבש כ"שלג" בצפיפות נמוכה. את ה"שלג" שנוצר כך דוחסים לבלוקים או לקוביות קטנות.


הנה הקרח היבש (עברית):

https://youtu.be/nRpMpEjcFjs?t=6s


ניסויים נחמדים שאפשר לעשות עם קרח יבש (עברית):

https://youtu.be/sfzgYcu5QsY


הכנת בועה ענקית מקרח יבש:

https://youtu.be/8tHOVVgGkpk


גם הדוקטור יודע (עברית):

https://youtu.be/0i1crHwWvY8


איך להכין קרח יבש בעזרת מטף כיבוי:

https://youtu.be/tLNHDxd6nDc


ודוקטור מולקולה מסביר(עברית):

https://youtu.be/xfgMZXrAKxg?long=yes?t=3s

הממציא של מדחום הכספית הוא החוקר הפולני דניאל פרנהייט (Daniel Fahrenheit), שבמאה ה-18 ביסס את מד-הטמפרטורה שהמציא על אלכוהול ורק בהמשך חייו גילה שהכספית מתאימה יותר למדחום שלו.

אגב, הראשון שפיתח מד טמפרטורה, עוד בסוף המאה ה-16, וביסס אותו דווקא על התפשטות והתכווצות של אוויר, היה החוקר והמדען הנודע גלילאו גליליי.

האחראי למונח "מדחום" הוא המדקדק העברי שמואל שבח קנטורוביץ בשנת תרס"ג. המילה שטבע לתרמומטר נקלטה וכיום זה שמו הנפוץ של המכשיר בעברית. עם זאת, ראוי לדעת שמילה "מדחום" אינה מדויקת מבחינה מדעית. זאת מפני שמד זה לא מודד חום, אלא טמפרטורה.


הנה סיפור המצאת המדחום:

https://youtu.be/h2hGZllpStc


ועוד מההמצאה של פרנהייט - המדחום:

https://youtu.be/ep0ed_IvzRQ

"קור כלבים" הוא ביטוי עממי לקור מקפיא (Freezing cold). זהו קור שהטמפרטורה בו נמוכה מאפס מעלות צלזיוס.

משעשע לחשוב שאנשים במדינות חמות, כולל ישראל, משתמשים לא פעם בביטוי זה, כדי לציין קור של ממש. רובם לא מודעים לכך שהביטוי הזה מגיע, לא להאמין, מהקוטב הצפוני דווקא.

כי "קור כלבים" קשור בביטוי אחר והוא "ליל שלושת הכלבים" (Three dog's night). זהו ביטוי שמגיע מחיי האינואיטים, הקרויים אצלנו אסקימואים.

כשהקור בקוטב קיצוני, האינואיטים נוהגים לומר שהקור כל כך מקפיא שיש להכניס לפחות 3 כלבים לאיגלו, כדי שלא יקפאו כולם למוות. מכאן "ליל שלושת הכלבים" ואחיו "קור הכלבים".


הנה סרטון על קור הכלבים (עברית):

https://youtu.be/df4FH_26AUw


שיירת כלבי מזחלת בשלג (מתורגם):

https://youtu.be/iH9u-jhwcOg


והאסקימואים עם הכלבים שלהם:

http://youtu.be/-4_S0rj_RtM

נורת הליבון, או נורת הלהט, היא אחת הנורות הנפוצות בעולם. כיום היא פחות פופולארית, בעיקר משום שנורת הלהט מבזבזת יותר חשמל מנורות חדישות כמו נורת הפלורסנט או נורת הלד.

נורת הלהט פועלת על ידי זרם חשמלי שמלהיט את חוט הלהט, שבו הוא עובר. החום הגבוה גורם להתנדפות של אטומי הטונגסטן. זה גורם להקטנת עוביו של חוט הלהט ולהגדלת ההתנגדות החשמלית שלו. העובדה שחוט הלהט הולך וצר גורמת בהדרגה להתכתו המוחלטת ולהתנתקותו, מה שגורם לנורה "להישרף", כלומר לסיים את חייה.


כך פועלת נורת הלהט או הליבון:

https://youtu.be/pnK9tEPkp5c


הסבר על אופן פעולתה (עברית):

http://youtu.be/1eOpxaIZvRQ?t=16s


הסבר באנגלית לילדים על דרך פעולתה והמבנה של נורת הליבון:

https://youtu.be/gmyGKIprpBQ


וכך פועלת נורת הליבון שפתרה את בעיות התאורה בעולם:

https://youtu.be/YnMP1Uj2nz0

מַדְחוֹם, בלועזית "תֶרמוֹמטר" (Thermometer), או מד טמפרטורה, הם שמותיו של מכשיר מדידה שמשמש למדידת טמפרטורה.

היום המדחומים הם דיגיטליים ומתבססים על חיישני טמפרטורה, אבל לא תמיד הם היו ברשותנו. למעשה מדובר בהמצאה חדשה מאוד.

המדחום הנפוץ בעבר היה מדחום מבוסס נוזל, שהוא מתכת נוזלית בשם "כספית".

לכספית יש תכונה מעניינת - החל מטמפרטורה של 39- ועד 357 מעלות צלזיוס, הכספית היא נוזלית.

זה מאפשר למדוד איתה טווח רחב של טמפרטורות. איך זה קורה?

ובכן, הכספית מצביעה על הטמפרטורה בזכות תופעה שנקראת "התפשטות תרמית". כמו כל מתכת, כשהכספית מתחממת היא נוטה להתרחב. כשהיא דחוסה בתוך צינור זכוכית, שלידו ספרות המצביעות על הטמפרטורה, עם התחממותה מתרחבת והכספית בצינור ומורה על הספרות עם מידת החום.

בשל רעילות הכספית עלול מדחום הכספית להיות מסוכן לילדים. הסיבה היא שאם הוא נשבר, מתאגדת הכספית בכדוריות רעילות מאד. אלה עלולות להיראות כ"סוכריות כסף" והן מושכות לא פעם ילדים לאכול אותן.

הממציא של מדחום הכספית הוא החוקר הגרמני דניאל פרנהייט, שבמאה ה-18 ביסס את מד-הטמפרטורה שהמציא על אלכוהול ורק בהמשך חייו גילה שהכספית מתאימה יותר למדחום שלו. ואגב, הראשון שפיתח מד טמפרטורה, עוד בסוף המאה ה-16, וביסס אותו דווקא על התפשטות והתכווצות של אוויר, היה החוקר והמדען הנודע גלילאו גליליי.


אז כיום יש באמת מדחומים דיגיטליים משוכללים מאד ובטוחים יותר ממד-החום המסורתי עם הכספית.

בין המדחומים הדיגיטליים יש כאלה שמיועדים למדידה על המצח, באוזן, מדחומים בצורת מוצץ, מדחומי אינפרה-אדום, מדחום מדבקה ומדחום לייזר. הם נחשבים מדויקים פחות ממדחומי הכספית, הידועים בדייקנותם.

ואגב, האחראי למונח "מדחום" הוא המדקדק העברי שמואל שבח קנטורוביץ בשנת תרס"ג. המילה שטבע לתרמומטר נקלטה וכיום זה שמו הנפוץ של המכשיר בעברית. עם זאת, ראוי לדעת שמילה "מדחום" אינה מדויקת מבחינה מדעית. זאת מפני שמד זה לא מודד חום, אלא טמפרטורה.


כך פועל המדחום:

https://youtu.be/rRDyioqL8AI


הנה הסבר לילדים:

https://youtu.be/0E46TN0rK_Y?t=10s


המדחומים האלקטרוניים החליפו עם הזמן את המדחום המבוסס על כספית:

https://youtu.be/V8BkszjwwAM


כך תהפכו בקבוק למדחום:

https://youtu.be/EbrVwQpgEmc

מצלמת חום, או מצלמה תרמית (Thermal Imaging Camera), מציגה את המצולם בצבעים שונים. הצבעים הללו משקפים מידות חום שונות. עצמים חמים נראים צהובים, בעוד שעצמים קרים מוצגים בתמונה בצבעים כמו כחול או וורוד. מצלמות חום, או מצלמות תרמיות, מתבססות על טכנולוגיה שנקראת דימות תרמי (Thermography).

צילום תרמי משמש לצורכי מחקר ומדע מגוונים. כבאים ולוחמי אש משתמשים במצלמות כאלה, בזמן שריפה ובבניינים בוערים, כדי לאתר בני אדם בתוך עשן סמיך. מצמות אבטחה ומכשירי צילום לילה מצויידים באפשרויות תרמיות כדי לזהות אנשים ובעלי חיים ועוד.

הדימות התרמי הפך כיום שימושי אפילו לייצוג של דברים שאינם קשורים לחום וקור. כך למשל נעזרים בוני ומנהלי אתרים בדימוי הזה, כדי לצפות באזורים "חמים" כביכול בדפי אינטרנט, שבהם משתמשים הגולשים יותר או לוחצים עליהם יותר, לעומת אזורים "קרים", שפחות משתמשים בהם.


כך עובדות המצלמות התרמיות:

https://youtu.be/jX0gIWU49iI?t=4m53s


דברים מהיום-יום שצולמו במצלמות הדימות התרמי:

https://youtu.be/lAZVA0sCS7c


מצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:

https://youtu.be/TrjbF7xojmk


מצלמת חום מיוחדת לסמארטפון:

https://youtu.be/IbbkvwJRwxs?t=4s


כך משתמשים במצלמה תרמית כדי לאתר נזילות מים, עובש ותקלות שונות:

https://youtu.be/4t1C6T9LNCY


על הקרינה התת-אדומה (מתורגם):

https://youtu.be/Uy75w1GMAGw


ומצלמות חום יכולות להיות גם מצלמות אבטחה מצוינות:

https://youtu.be/HAxq9wVR2UY?t=6m21s