שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
כמה מולקולות זעירות כל כך יש בעולם?
המולקולות הן זעירות, כמעט כמו האטומים שמרכיבים אותן. קשה לנו לתפוס עד כמה הן קטנות, אז אולי נמחיש את זה בהשוואה לדברים שאתם מכירים.
המולקולות כל כך קטנות ויש מהן כה הרבה בחומר, שאם למשל ניקח כוס מים אחת ונספור את מספר המולקולות שבה, נקבל מספר גדול יותר של מולקולות ממספר כל כוסות המים שיש בכל האוקיינוסים והימים בעולם גם יחד!
חישוב פשוט (...) יראה לנו שמספר המולקולות בעולם הוא 675,000,100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 מולקולות.
אגב, אל תתפסו אותנו על עוד כמה מולקולות לכאן או לכאן, אולי התבלבלנו בספירה... אבל זה פחות או יותר האומדן.
הנה המולקולות הזעירות כל כך שאפשר להדגים את גודלן דרך הגודל של האטומים שמרכיבים אותן:
https://youtu.be/yQP4UJhNn0I
וסדרי הגודל הבלתי נתפסים שבין מולקולה לבני אדם ולגלקסיות שלמות:
https://youtu.be/fUAFqkS7y9M
מהו בדיוק אוויר?
הוא מקיף אותנו מכל עבר. לא רואים אותו כי הוא שקוף לגמרי, אבל יש ממנו הרבה מסביב והוא הכרחי כדי שנמשיך לחיות. זיהיתם מיהו?
אוויר (Air) הוא חומר בלתי נראה, מורכב מגזים, שיוצר את האטמוספירה העוטפת את כדור הארץ. האוויר נחוץ לקיומם של בעלי החיים שעל כדור הארץ. באופן קצת אירוני, אנחנו מרגישים בקיומו של האוויר, דווקא כשיש בעיה איתו והוא מזוהם, כבזיהום אוויר, או חסר, כמו במקרה של חנק, מתחת לפני המים וכדומה.
במקרים בהם אנו זקוקים לאוויר, לצורך נשימה, אנו נזקקים בעצם לחמצן. בני האדם עושים שימוש בבלוני חמצן מתחת למים, או בנסיבות שבהן האוויר חסר או מזוהם ולכן מספקים הבלונים חמצן נקי בשפע. כך משתמשים בבלוני חמצן צוללנים מתחת לים, אסטרונאוטים בחלל, חולים עם בעיות נשימה בבתי חולים ועוד.
מרכיבי האוויר העיקריים הם גזי חנקן, חמצן ומימן. הם יוצרים תערובת שהיא האוויר שאנו נושמים. אי אפשר לראות, להריח או לטעום אותם, אבל הם שם.
הנה האוויר שיוצר את האטמוספירה:
https://youtu.be/I6jIMkPwahQ
סרטון אנימציה שמסביר מהו האוויר (מתורגם):
https://youtu.be/VDf00z8sMFw
וילד צעיר "מוכיח" שאוויר הוא חומר (עברית):
https://youtu.be/JO_0kS_oYpw
האם למים יש רגשות?
האם מים שומעים ומבינים תוכן של מילים? - הטענה לגבי רגשות של מים, או יכולת להבין מילים, התקבלה בקרב המדענים בלעג גדול. אבל המדען היפאני מסארו אמוטו (Masaru Emoto) טוען בדיוק את זה. אמוטו ביצע בשנת 1999 מאות ניסויים במים והוכיח לטענתו שמים יכולים לקלוט רעיונות, מילים, מוסיקה ומחשבות ושמולקולות המים מושפעות מתוכן ומים משתנים מהם, עד לרמת המבנה המולקולרי שלהם.
החוקר השמיע למים מגוון של רעיונות, מילים, מוסיקה ואפילו תפילות ונעזר במיקרוסקופ אלקטרוני כדי לצלם את המים בזמן השמעת כל מרכיב. פרסום תגליותיו הדהים את העולם, אך גרר ביקורת רבה בעולם המדעי. לטענתו, נראו המולקולות של מים ששמעו מלים טובות או מוסיקה של באך, אחרת לגמרי ממים ששמעו איומים, קללות או את השם היטלר. מסקנותיו המהפכניות לגבי יחסי הגומלין שבין התנהגותנו למצב המים בגופנו למשל, יכולות לשפוך אור על בריאותנו הפיזית והנפשית ועל האופן שבו מה שאנו אומרים או חשים משפיע עליהן.
כמובן שמרבית המדענים לעגו לממצאים וטענו שהמחקרים לא עמדו בתנאי המחקר המדעי. איש מהם גם לא הצליח להגיע לממצאים דומים במחקרים אחרים שנעשו על פי תנאים מדעיים. הושמעה גם טענה שהמבנה המולקולארי של המים אינו מפתח מבנים יציבים לפרקי זמן ארוכים מכמה נאנו-שניות (מיליוניות השניה). היו שניסו לחקור את הדברים הלאה וגילו ממצאים מעניינים ולא בהכרח סותרים. אמוטו עצמו ביצע מחקר נוסף, שפורסם ב-2008, בו השפיעו כ-2000 איש מאירופה על מים שהוצבו בארה"ב, על ידי התרכזות וחשיבה מתכוונת.
אז מצד אחד יש חוקר עם תוצאות יוצאות דופן ומצד שני הקהילה המדעית לא מקבלת את טענותיו של אמוטו והם נחשבות כיום על ידי מדענים רבים לפסאודו-מדע.. לפני שתחשבו מי לדעתכם צודק, נסו רק לזכור שפעם דחו כולם את הטענה המשונה שהעולם עגול...
הנה הטענה על הרגשות של המים:
http://youtu.be/k1-0ulKgmio
איך הדבק מדביק דברים?
מה שמאפשר לדבק להדביק הן המולקולות שלו. המולקולות הם המרכיבים הזעירים שמהם בנוי כל חומר.
ככל שמולקולות הדבק מתייבשות, הן מושכות אליהן את המולקולות של עץ, נייר, גומי, פלסטיק וכל חומר אחר שנמצא לידן. כך הן מדביקות אותן.
הנה דבק שנקרא "דבק לנצח" ומבטיח שההדבקה בו תחזיק מעמד לעולם ועד:
http://youtu.be/1DvT-AVc6Ig
באיזה כדור משחקים הכימאים?
כדורי באקי הם מולקולות שיש בהן 60 אטומי פחמן וצורתן דומה לשל כדורגל. אטומי הפחמן שבמולקולות הללו יוצרים כדור חלול שדומה לכדורגל. כבר בשנת 1985 ניבאו את קיומו של החומר הזה ו-5 שנים לאחר מכן הוא יוצר לראשונה במעבדה.
כדורי באקי קיבלו את שמם מהמהנדס והאדריכל באקמינסטר פולר, בשל הדמיון שלהם לכיפות הגאודזיות שהמציא. המבנים הייחודיים של כדורי הבאקי הופכים אותם להבטחה גדולה בתחומי הביולוגיה, רפואה, הנדסה, חומרים על-מוליכים בכימיה ועוד.
הנה הסבר על כדורי הבאקי:
http://youtu.be/tvnBCvs878c
מהן מולקולות?
מהי מולקולה? - המולקולה (Molecule) היא מבנה של מספר אטומים שקשר כימי מחבר אותם זה לזה. האטומים בטבע מתקיימים לבדם או בקבוצה. קבוצת אטומים כזו נקראת מולקולה. חלק מהמולקולות בטבע כוללות קבוצות אטומים זהים וחלק - אטומים שונים.
מה ההבדל בין מולקולות לאטומים? - האטום הוא היחידה הקטנה ביותר של היסוד הכימי ובכל יסוד כימי יש רק סוג אחד של אטומים. המולקולה, לעומת זאת, היא היחידה הקטנה ביותר של חלקיקים מרוכבים. ההבדל בין מולקולות לאטומים, הוא שמולקולות מכילות תמיד אטומים.
בטבע האטומים מופיעים בדרך כלל בצורה של מולקולות, כלומר במבנים של כמה אטומים שקשורים זה לזה בקשר כימי.
הנה המולקולות והאטומים שמרכיבים את החומר שממנו עשוי העולם (מוצק, גז ונוזל):
http://youtu.be/hc0EtPPpZUU
הסבר על עולם המולקולות (מתורגם):
http://youtu.be/4WR0_gEEZ9I?t=7s
הסבר של המולקולות בעזרת אנלוגיה של יחסים בין בני אדם (מתורגם):
http://youtu.be/dUMmoPdwBy4?t=7s
וההבדלים בין אטומים, מולקולות ויסודות:
http://youtu.be/fND0ps4EtBg
מהם הגבישים?
גביש (Crystal) הוא חומר מוצק שמורכב מאטומים, מולקולות או יונים, שמסודרים בתבנית שחוזרת על עצמה ב-3 ממדים. רובנו מכירים גבישים בתור אבני חן צבעוניות ומבריקות ולרוב יפות במיוחד. חלקן טבעיות וחלק גדול מהן מיוצר על ידי אדם, בתהליכים כימיים.
אבני הבניין של מוצקים שונים ובמיוחד של מתכות, מרביתן בנויות מגבישים. אטומים של יסודות שונים בטבע מסתדרים בגבישים בזוויות שונות. גבישי ברזל למשל, נערכים בזווית ישרה. גבישי צורן לעומתם, מסודרים בזווית ישרה אך נטוייה באלכסונים.
יופיים של הגבישים השפיע מאד על האמנות ועל העיצוב המודרניים. מבנים רבים, פסלים ויצירות אמנות משתמשים באסתטיקה של הגבישים למרקמים ותבניות עיצוביות מדהימים.
כך נוצרים הגבישים בטבע (מתורגם):
https://youtu.be/PgSRAsgrKmg
הסיבה לאהבה שלנו לגבישים (עברית):
http://youtu.be/c9qjLl7mXsQ
מערה במקסיקו שיש בה גבישי ענק מדהימים ביופיים, שנוצרו בטמפרטורה ולחות גבוהים במיוחד:
http://youtu.be/wQSk179D-xY
סרט תיעודי על הגבישים הללו:
https://youtu.be/w0ztlIAYTCU?long=yes
ותכנית חינוכית על הגביש (עברית):
https://youtu.be/H684Khlfnrw?long=yes
איך הסבון מנקה את הגוף?
הסבון (Soap) הוא חומר הניקוי, אולי אף החומר הזר, הראשון שאנו פוגשים בחיינו. אנו חיים איתו שנים, לעיתים בגרסה המוצקה ולפעמים בגרסת הסבון הנוזלי, או האל-סבון. הוא בא במגוון צבעים ומרקמים, לשלל צורות וצרכים ועם חומרים שונים ומשונים.
כדי ששני חומרים יתמוססו זה בזה הם צריכים להיות דומים מבחינה כימית. פעולתו של הסבון מושתתת על שתי מולקולות שונות, כל אחת בעלת קוטביות חשמלית שונה. הללו הן חלק משני מרכיבים שיש בסבון. אחד מהם שונא מים ואוהב שמן, כלומר הוא מתמוסס בשומן וממיס אותו. השני אוהב מים ומתמוסס דווקא בהם. בזכות צירוף המולקולות הזה, יכול הסבון גם להמיס שומנים וגם להתמוסס במים.
אבל איך הכימיה הזו מסייעת לסבון לנקות את הלכלוך?
ובכן, אנו יודעים שהסבון מסיר לכלוך ושומן על ידי המסה שלהם במים.
דמיינו לרגע שאת הסבון מרכיבים המון חלקים קטנים שהם בעלי שני קטבים, כמו במגנט. הקוטב הגדול נמשך למים ומתמוסס בהם. הקוטב השני נראה כזנב והוא נמשך לשומן ומתמוסס בו.
עכשיו נניח שיש פיסות לכלוך שאליהן נצמדים מרכיבי הסבון וממיסים אותן. הרעיון הוא שמרכיבים רבים כאלה עוטפים כל פיסת לכלוך ויוצרים מסביבה גוש שומני, שימיס אותה. הקוטב של כל מרכיב פעיל כזה, שנצמד ללכלוך וממיס אותו, יהיה כמובן הקוטב ש"שונא מים", כלומר הקוטב השומני.
מנגד, הקוטב השני בכל מרכיב "אוהב מים". הוא מרוחק מהלכלוך השומני ופונה דווקא כלפי חוץ, אל המים. הוא מתמוסס ולמעשה גורם להמסה במים של הלכלוך, שמומס כל העת בידי הקוטב השומני.
כך, בעזרת הסבון, מתמוסס ונשטף הלכלוך השומני אל המים.
משום כך, אגב, קשה יותר לנקות בעזרת סבון לכלוך שנצמד לפלסטיק. הסיבה היא שגם הפלסטיק דומה בהרכב הכימי שלו לשומן ולכן הוא "מתחרה" בסבון במשיכת השומן, כלומר הלכלוך. לפיכך, הסבון צריך להיאבק בפלסטיק על המסת השומנים, מה שאומר שצריך לקרצף את הלכלוך מכלי פלסטיק במאמץ רב יותר.
כך פועל הסבון ושומר על ההיגיינה טובה כל כך (עברית):
https://youtu.be/sZ3x5_ilntQ
הסבר משעשע על פעולת הסבון והאל-סבון (עברית):
https://youtu.be/gC7CVohAqhg
הסבר מדעי באנגלית - כך פועל הסבון:
https://youtu.be/EK7IsJ2eFrg
למעשה, כך הומצא הסבון היסטורית, כשגילו בני אדם ששומן חיות מסייע להם ברחצה:
https://youtu.be/O5ZblEY457o
והרצאת וידאו קצרה על הדרך שבה מנקים המים והסבון:
https://youtu.be/XntinCBEC9U
מהם פולימרים?
הפולימר (Polymer) הוא מולקולת ענק שבנויה משרשרת ארוכה של יחידות חוזרות הקשורות ביניהן ומחוברות אחת לשניה. אלה תרכובות מונומרים המחוברות על ידי קשר קוולנטי.
השם "פולימר" בא ביוונית: פולי - הרבה, מר - יחידה או חלק.
ישנם פולימרים טבעיים ומוכרים כמו צמר, משי, די אן איי, חלבונים, חומצות גרעין, תאית ועמילן. למולם כל סוגי הפלסטיק והסיבים הסינתטיים שהם פולימרים מלאכותיים (כמובן שלא כל הפולימרים הם חומרים פלסטיים).
בפולימרים המלאכותיים משתמשים בתעשיות כמו תעשיית הצעצועים, הריהוט, הרכב, המחשבים ועוד.
הנה סרטון על הפולימר (מתורגם):
http://youtu.be/UwRVj9rz2QQ
על פולימרים והשימושים שלהם (עברית):
http://youtu.be/1aQgMtIJZ80
יתכן שבקרוב ישמשו ננו חלקיקי פולימר זעירים להובלת תרופות רק לתאים סרטניים, מבלי לפגוע ברקמות בריאות (עברית):
https://youtu.be/FAx5d_oRGrw
והפולימרים הם שיוצרים את הפלסטיק שאמור להתכלות אבל הוא לא (עברית):
https://youtu.be/uTJ5TN8eWBw?long=yes
המולקולות הן זעירות, כמעט כמו האטומים שמרכיבים אותן. קשה לנו לתפוס עד כמה הן קטנות, אז אולי נמחיש את זה בהשוואה לדברים שאתם מכירים.
המולקולות כל כך קטנות ויש מהן כה הרבה בחומר, שאם למשל ניקח כוס מים אחת ונספור את מספר המולקולות שבה, נקבל מספר גדול יותר של מולקולות ממספר כל כוסות המים שיש בכל האוקיינוסים והימים בעולם גם יחד!
חישוב פשוט (...) יראה לנו שמספר המולקולות בעולם הוא 675,000,100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 מולקולות.
אגב, אל תתפסו אותנו על עוד כמה מולקולות לכאן או לכאן, אולי התבלבלנו בספירה... אבל זה פחות או יותר האומדן.
הנה המולקולות הזעירות כל כך שאפשר להדגים את גודלן דרך הגודל של האטומים שמרכיבים אותן:
https://youtu.be/yQP4UJhNn0I
וסדרי הגודל הבלתי נתפסים שבין מולקולה לבני אדם ולגלקסיות שלמות:
https://youtu.be/fUAFqkS7y9M
הוא מקיף אותנו מכל עבר. לא רואים אותו כי הוא שקוף לגמרי, אבל יש ממנו הרבה מסביב והוא הכרחי כדי שנמשיך לחיות. זיהיתם מיהו?
אוויר (Air) הוא חומר בלתי נראה, מורכב מגזים, שיוצר את האטמוספירה העוטפת את כדור הארץ. האוויר נחוץ לקיומם של בעלי החיים שעל כדור הארץ. באופן קצת אירוני, אנחנו מרגישים בקיומו של האוויר, דווקא כשיש בעיה איתו והוא מזוהם, כבזיהום אוויר, או חסר, כמו במקרה של חנק, מתחת לפני המים וכדומה.
במקרים בהם אנו זקוקים לאוויר, לצורך נשימה, אנו נזקקים בעצם לחמצן. בני האדם עושים שימוש בבלוני חמצן מתחת למים, או בנסיבות שבהן האוויר חסר או מזוהם ולכן מספקים הבלונים חמצן נקי בשפע. כך משתמשים בבלוני חמצן צוללנים מתחת לים, אסטרונאוטים בחלל, חולים עם בעיות נשימה בבתי חולים ועוד.
מרכיבי האוויר העיקריים הם גזי חנקן, חמצן ומימן. הם יוצרים תערובת שהיא האוויר שאנו נושמים. אי אפשר לראות, להריח או לטעום אותם, אבל הם שם.
הנה האוויר שיוצר את האטמוספירה:
https://youtu.be/I6jIMkPwahQ
סרטון אנימציה שמסביר מהו האוויר (מתורגם):
https://youtu.be/VDf00z8sMFw
וילד צעיר "מוכיח" שאוויר הוא חומר (עברית):
https://youtu.be/JO_0kS_oYpw
האם מים שומעים ומבינים תוכן של מילים? - הטענה לגבי רגשות של מים, או יכולת להבין מילים, התקבלה בקרב המדענים בלעג גדול. אבל המדען היפאני מסארו אמוטו (Masaru Emoto) טוען בדיוק את זה. אמוטו ביצע בשנת 1999 מאות ניסויים במים והוכיח לטענתו שמים יכולים לקלוט רעיונות, מילים, מוסיקה ומחשבות ושמולקולות המים מושפעות מתוכן ומים משתנים מהם, עד לרמת המבנה המולקולרי שלהם.
החוקר השמיע למים מגוון של רעיונות, מילים, מוסיקה ואפילו תפילות ונעזר במיקרוסקופ אלקטרוני כדי לצלם את המים בזמן השמעת כל מרכיב. פרסום תגליותיו הדהים את העולם, אך גרר ביקורת רבה בעולם המדעי. לטענתו, נראו המולקולות של מים ששמעו מלים טובות או מוסיקה של באך, אחרת לגמרי ממים ששמעו איומים, קללות או את השם היטלר. מסקנותיו המהפכניות לגבי יחסי הגומלין שבין התנהגותנו למצב המים בגופנו למשל, יכולות לשפוך אור על בריאותנו הפיזית והנפשית ועל האופן שבו מה שאנו אומרים או חשים משפיע עליהן.
כמובן שמרבית המדענים לעגו לממצאים וטענו שהמחקרים לא עמדו בתנאי המחקר המדעי. איש מהם גם לא הצליח להגיע לממצאים דומים במחקרים אחרים שנעשו על פי תנאים מדעיים. הושמעה גם טענה שהמבנה המולקולארי של המים אינו מפתח מבנים יציבים לפרקי זמן ארוכים מכמה נאנו-שניות (מיליוניות השניה). היו שניסו לחקור את הדברים הלאה וגילו ממצאים מעניינים ולא בהכרח סותרים. אמוטו עצמו ביצע מחקר נוסף, שפורסם ב-2008, בו השפיעו כ-2000 איש מאירופה על מים שהוצבו בארה"ב, על ידי התרכזות וחשיבה מתכוונת.
אז מצד אחד יש חוקר עם תוצאות יוצאות דופן ומצד שני הקהילה המדעית לא מקבלת את טענותיו של אמוטו והם נחשבות כיום על ידי מדענים רבים לפסאודו-מדע.. לפני שתחשבו מי לדעתכם צודק, נסו רק לזכור שפעם דחו כולם את הטענה המשונה שהעולם עגול...
הנה הטענה על הרגשות של המים:
http://youtu.be/k1-0ulKgmio
מה שמאפשר לדבק להדביק הן המולקולות שלו. המולקולות הם המרכיבים הזעירים שמהם בנוי כל חומר.
ככל שמולקולות הדבק מתייבשות, הן מושכות אליהן את המולקולות של עץ, נייר, גומי, פלסטיק וכל חומר אחר שנמצא לידן. כך הן מדביקות אותן.
הנה דבק שנקרא "דבק לנצח" ומבטיח שההדבקה בו תחזיק מעמד לעולם ועד:
http://youtu.be/1DvT-AVc6Ig
מולקולות
כדורי באקי הם מולקולות שיש בהן 60 אטומי פחמן וצורתן דומה לשל כדורגל. אטומי הפחמן שבמולקולות הללו יוצרים כדור חלול שדומה לכדורגל. כבר בשנת 1985 ניבאו את קיומו של החומר הזה ו-5 שנים לאחר מכן הוא יוצר לראשונה במעבדה.
כדורי באקי קיבלו את שמם מהמהנדס והאדריכל באקמינסטר פולר, בשל הדמיון שלהם לכיפות הגאודזיות שהמציא. המבנים הייחודיים של כדורי הבאקי הופכים אותם להבטחה גדולה בתחומי הביולוגיה, רפואה, הנדסה, חומרים על-מוליכים בכימיה ועוד.
הנה הסבר על כדורי הבאקי:
http://youtu.be/tvnBCvs878c
מהי מולקולה? - המולקולה (Molecule) היא מבנה של מספר אטומים שקשר כימי מחבר אותם זה לזה. האטומים בטבע מתקיימים לבדם או בקבוצה. קבוצת אטומים כזו נקראת מולקולה. חלק מהמולקולות בטבע כוללות קבוצות אטומים זהים וחלק - אטומים שונים.
מה ההבדל בין מולקולות לאטומים? - האטום הוא היחידה הקטנה ביותר של היסוד הכימי ובכל יסוד כימי יש רק סוג אחד של אטומים. המולקולה, לעומת זאת, היא היחידה הקטנה ביותר של חלקיקים מרוכבים. ההבדל בין מולקולות לאטומים, הוא שמולקולות מכילות תמיד אטומים.
בטבע האטומים מופיעים בדרך כלל בצורה של מולקולות, כלומר במבנים של כמה אטומים שקשורים זה לזה בקשר כימי.
הנה המולקולות והאטומים שמרכיבים את החומר שממנו עשוי העולם (מוצק, גז ונוזל):
http://youtu.be/hc0EtPPpZUU
הסבר על עולם המולקולות (מתורגם):
http://youtu.be/4WR0_gEEZ9I?t=7s
הסבר של המולקולות בעזרת אנלוגיה של יחסים בין בני אדם (מתורגם):
http://youtu.be/dUMmoPdwBy4?t=7s
וההבדלים בין אטומים, מולקולות ויסודות:
http://youtu.be/fND0ps4EtBg
גביש (Crystal) הוא חומר מוצק שמורכב מאטומים, מולקולות או יונים, שמסודרים בתבנית שחוזרת על עצמה ב-3 ממדים. רובנו מכירים גבישים בתור אבני חן צבעוניות ומבריקות ולרוב יפות במיוחד. חלקן טבעיות וחלק גדול מהן מיוצר על ידי אדם, בתהליכים כימיים.
אבני הבניין של מוצקים שונים ובמיוחד של מתכות, מרביתן בנויות מגבישים. אטומים של יסודות שונים בטבע מסתדרים בגבישים בזוויות שונות. גבישי ברזל למשל, נערכים בזווית ישרה. גבישי צורן לעומתם, מסודרים בזווית ישרה אך נטוייה באלכסונים.
יופיים של הגבישים השפיע מאד על האמנות ועל העיצוב המודרניים. מבנים רבים, פסלים ויצירות אמנות משתמשים באסתטיקה של הגבישים למרקמים ותבניות עיצוביות מדהימים.
כך נוצרים הגבישים בטבע (מתורגם):
https://youtu.be/PgSRAsgrKmg
הסיבה לאהבה שלנו לגבישים (עברית):
http://youtu.be/c9qjLl7mXsQ
מערה במקסיקו שיש בה גבישי ענק מדהימים ביופיים, שנוצרו בטמפרטורה ולחות גבוהים במיוחד:
http://youtu.be/wQSk179D-xY
סרט תיעודי על הגבישים הללו:
https://youtu.be/w0ztlIAYTCU?long=yes
ותכנית חינוכית על הגביש (עברית):
https://youtu.be/H684Khlfnrw?long=yes
הסבון (Soap) הוא חומר הניקוי, אולי אף החומר הזר, הראשון שאנו פוגשים בחיינו. אנו חיים איתו שנים, לעיתים בגרסה המוצקה ולפעמים בגרסת הסבון הנוזלי, או האל-סבון. הוא בא במגוון צבעים ומרקמים, לשלל צורות וצרכים ועם חומרים שונים ומשונים.
כדי ששני חומרים יתמוססו זה בזה הם צריכים להיות דומים מבחינה כימית. פעולתו של הסבון מושתתת על שתי מולקולות שונות, כל אחת בעלת קוטביות חשמלית שונה. הללו הן חלק משני מרכיבים שיש בסבון. אחד מהם שונא מים ואוהב שמן, כלומר הוא מתמוסס בשומן וממיס אותו. השני אוהב מים ומתמוסס דווקא בהם. בזכות צירוף המולקולות הזה, יכול הסבון גם להמיס שומנים וגם להתמוסס במים.
אבל איך הכימיה הזו מסייעת לסבון לנקות את הלכלוך?
ובכן, אנו יודעים שהסבון מסיר לכלוך ושומן על ידי המסה שלהם במים.
דמיינו לרגע שאת הסבון מרכיבים המון חלקים קטנים שהם בעלי שני קטבים, כמו במגנט. הקוטב הגדול נמשך למים ומתמוסס בהם. הקוטב השני נראה כזנב והוא נמשך לשומן ומתמוסס בו.
עכשיו נניח שיש פיסות לכלוך שאליהן נצמדים מרכיבי הסבון וממיסים אותן. הרעיון הוא שמרכיבים רבים כאלה עוטפים כל פיסת לכלוך ויוצרים מסביבה גוש שומני, שימיס אותה. הקוטב של כל מרכיב פעיל כזה, שנצמד ללכלוך וממיס אותו, יהיה כמובן הקוטב ש"שונא מים", כלומר הקוטב השומני.
מנגד, הקוטב השני בכל מרכיב "אוהב מים". הוא מרוחק מהלכלוך השומני ופונה דווקא כלפי חוץ, אל המים. הוא מתמוסס ולמעשה גורם להמסה במים של הלכלוך, שמומס כל העת בידי הקוטב השומני.
כך, בעזרת הסבון, מתמוסס ונשטף הלכלוך השומני אל המים.
משום כך, אגב, קשה יותר לנקות בעזרת סבון לכלוך שנצמד לפלסטיק. הסיבה היא שגם הפלסטיק דומה בהרכב הכימי שלו לשומן ולכן הוא "מתחרה" בסבון במשיכת השומן, כלומר הלכלוך. לפיכך, הסבון צריך להיאבק בפלסטיק על המסת השומנים, מה שאומר שצריך לקרצף את הלכלוך מכלי פלסטיק במאמץ רב יותר.
כך פועל הסבון ושומר על ההיגיינה טובה כל כך (עברית):
https://youtu.be/sZ3x5_ilntQ
הסבר משעשע על פעולת הסבון והאל-סבון (עברית):
https://youtu.be/gC7CVohAqhg
הסבר מדעי באנגלית - כך פועל הסבון:
https://youtu.be/EK7IsJ2eFrg
למעשה, כך הומצא הסבון היסטורית, כשגילו בני אדם ששומן חיות מסייע להם ברחצה:
https://youtu.be/O5ZblEY457o
והרצאת וידאו קצרה על הדרך שבה מנקים המים והסבון:
https://youtu.be/XntinCBEC9U
הפולימר (Polymer) הוא מולקולת ענק שבנויה משרשרת ארוכה של יחידות חוזרות הקשורות ביניהן ומחוברות אחת לשניה. אלה תרכובות מונומרים המחוברות על ידי קשר קוולנטי.
השם "פולימר" בא ביוונית: פולי - הרבה, מר - יחידה או חלק.
ישנם פולימרים טבעיים ומוכרים כמו צמר, משי, די אן איי, חלבונים, חומצות גרעין, תאית ועמילן. למולם כל סוגי הפלסטיק והסיבים הסינתטיים שהם פולימרים מלאכותיים (כמובן שלא כל הפולימרים הם חומרים פלסטיים).
בפולימרים המלאכותיים משתמשים בתעשיות כמו תעשיית הצעצועים, הריהוט, הרכב, המחשבים ועוד.
הנה סרטון על הפולימר (מתורגם):
http://youtu.be/UwRVj9rz2QQ
על פולימרים והשימושים שלהם (עברית):
http://youtu.be/1aQgMtIJZ80
יתכן שבקרוב ישמשו ננו חלקיקי פולימר זעירים להובלת תרופות רק לתאים סרטניים, מבלי לפגוע ברקמות בריאות (עברית):
https://youtu.be/FAx5d_oRGrw
והפולימרים הם שיוצרים את הפלסטיק שאמור להתכלות אבל הוא לא (עברית):
https://youtu.be/uTJ5TN8eWBw?long=yes
מהו בישול מולקולרי?
בזמן האחרון כולם מדברים על הבישול המולקולרי (Molecular food). זהו בישול שנעזר בידע מדעי כדי לשפר את הכנת המזון, ליצור בה טעמים חדשים, או לשחזר טעמים קיימים באמצעים ובחומרים מפתיעים.
התחום הזה מסעיר את גילדת השפים, על ידי בישול חדשני שמייצר מנות מעניינות, מיומנות ויצירתיות, שלא מפסיקות להפתיע ולהדהים את הסועדים ומשחזרות מאכלים מוכרים במרקמים וחומרים מפתיעים, או ממציאות, יש מאין, חידושים של ממש בתחום הטעם, המרקם והריח.
תחום הבישול המולקולרי מעורר בשנים האחרונות הדים בכל רחבי העולם הזה. לפתע טבחים יכולים ללמוד על הגושים שיוצרים המים בשוקולד ואז ליצור מוס משוקולד מומס בלבד, ללא חומרים נוספים, מלבד מים. או לנצל את ההבנה המדעית של תפיחת הסופלה, בכדי לייצר את התנאים המיטביים לתפיחה מושלמת של הסופלה.
רבים בציבור סבורים שבישול מולקולרי הוא גסטרונומיה מולקולרית. אך יש להבדיל בין בישול מולקולרי, הכנת המזון על ידי שפים מתקדמים, המאמצים ידע מדעי ונתמכים בו לצורך עבודתם, לבין גסטרונומיה מולקולרית, שהיא עבודתו המדעית של הגסטרונום המולקולרי.
גסטרונומיה מולקולרית, הוא המחקר המדעי לגבי בישול, המשלב מדע עם קולינריה, ידע מדעי עם הכנת אוכל. הוא התחום שמספק ידע מדעי על הכנת מזון, מה שמגדיל ומשפר את חווית האכילה.
כל הטבחים והשפים העוסקים בבישול מולקולרי מתבססים על תחום מדעי זה, שבו חוקרים תהליכים פיזיקליים וכימיים, המתרחשים בעת בישול מזון. המחקר מתרכז במציאת הסברים מדעיים למנגנונים שונים, ההופכים במהלך הבישול את מרכיבי המזון לדברי מאכל.
תודות לגסטרונומיה המולקולרית מתנפצים יותר ויותר מיתוסים לא מבוססים, שהפכו חלק מעולם הגסטרונומיה. מדע הגסטרונומיה המולקולרית מסייע גם לפיתוח של טכניקות חדשות לבישול והכנת מזון. בכך הוא תורם לשיפור ויצירה של מאכלים מסעירים ורבי דמיון, כמו גם מתכונים יצירתיים במיוחד.
יש גם חוקרים שבוחנים באמצעות כלים מדעיים את התופעות והמרכיבים החברתיים, הטכניים והאומנותיים של הגסטרונומיה. כך ניתן להעצים את ההנאה מהאוכל, בעזרת הידע המדעי שהצטבר, על ההיבטים החברתיים והאמנותיים של הכנת והגשת המזון.
הנה הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/X-rgeMc5ZnQ
הרצאה קצרה על הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/WvWAQsrCox8
וגם:
https://youtu.be/vbvQlKzSmkQ
הסטון בלומנטל, שף מולקולרי מהידועים בתחום:
https://youtu.be/oymWPCOGKLE
מה דעתכם על פניני חומץ בלסמי?
https://youtu.be/s6FUuxcPoQw
בועות הפתעה?
https://youtu.be/OlJKpt74TvI
קאוויאר מנטה?
https://youtu.be/RDvXxj0Fvek
הרצאה שאינה קטע מ"ארץ נהדרת" אלא אמיתית, של גאון מדעי:
https://youtu.be/Ogbz0RLQgfo
והדגמה לילדים של הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/FrVGGYAe9rE?long=yes
בזמן האחרון כולם מדברים על הבישול המולקולרי (Molecular food). זהו בישול שנעזר בידע מדעי כדי לשפר את הכנת המזון, ליצור בה טעמים חדשים, או לשחזר טעמים קיימים באמצעים ובחומרים מפתיעים.
התחום הזה מסעיר את גילדת השפים, על ידי בישול חדשני שמייצר מנות מעניינות, מיומנות ויצירתיות, שלא מפסיקות להפתיע ולהדהים את הסועדים ומשחזרות מאכלים מוכרים במרקמים וחומרים מפתיעים, או ממציאות, יש מאין, חידושים של ממש בתחום הטעם, המרקם והריח.
תחום הבישול המולקולרי מעורר בשנים האחרונות הדים בכל רחבי העולם הזה. לפתע טבחים יכולים ללמוד על הגושים שיוצרים המים בשוקולד ואז ליצור מוס משוקולד מומס בלבד, ללא חומרים נוספים, מלבד מים. או לנצל את ההבנה המדעית של תפיחת הסופלה, בכדי לייצר את התנאים המיטביים לתפיחה מושלמת של הסופלה.
רבים בציבור סבורים שבישול מולקולרי הוא גסטרונומיה מולקולרית. אך יש להבדיל בין בישול מולקולרי, הכנת המזון על ידי שפים מתקדמים, המאמצים ידע מדעי ונתמכים בו לצורך עבודתם, לבין גסטרונומיה מולקולרית, שהיא עבודתו המדעית של הגסטרונום המולקולרי.
גסטרונומיה מולקולרית, הוא המחקר המדעי לגבי בישול, המשלב מדע עם קולינריה, ידע מדעי עם הכנת אוכל. הוא התחום שמספק ידע מדעי על הכנת מזון, מה שמגדיל ומשפר את חווית האכילה.
כל הטבחים והשפים העוסקים בבישול מולקולרי מתבססים על תחום מדעי זה, שבו חוקרים תהליכים פיזיקליים וכימיים, המתרחשים בעת בישול מזון. המחקר מתרכז במציאת הסברים מדעיים למנגנונים שונים, ההופכים במהלך הבישול את מרכיבי המזון לדברי מאכל.
תודות לגסטרונומיה המולקולרית מתנפצים יותר ויותר מיתוסים לא מבוססים, שהפכו חלק מעולם הגסטרונומיה. מדע הגסטרונומיה המולקולרית מסייע גם לפיתוח של טכניקות חדשות לבישול והכנת מזון. בכך הוא תורם לשיפור ויצירה של מאכלים מסעירים ורבי דמיון, כמו גם מתכונים יצירתיים במיוחד.
יש גם חוקרים שבוחנים באמצעות כלים מדעיים את התופעות והמרכיבים החברתיים, הטכניים והאומנותיים של הגסטרונומיה. כך ניתן להעצים את ההנאה מהאוכל, בעזרת הידע המדעי שהצטבר, על ההיבטים החברתיים והאמנותיים של הכנת והגשת המזון.
הנה הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/X-rgeMc5ZnQ
הרצאה קצרה על הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/WvWAQsrCox8
וגם:
https://youtu.be/vbvQlKzSmkQ
הסטון בלומנטל, שף מולקולרי מהידועים בתחום:
https://youtu.be/oymWPCOGKLE
מה דעתכם על פניני חומץ בלסמי?
https://youtu.be/s6FUuxcPoQw
בועות הפתעה?
https://youtu.be/OlJKpt74TvI
קאוויאר מנטה?
https://youtu.be/RDvXxj0Fvek
הרצאה שאינה קטע מ"ארץ נהדרת" אלא אמיתית, של גאון מדעי:
https://youtu.be/Ogbz0RLQgfo
והדגמה לילדים של הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/FrVGGYAe9rE?long=yes
איך הזכוכית שקופה?
התופעה של שקיפות זכוכית היא תופעה מרתקת, שכן אנו מכירים שקיפות רק בנוזלים וגזים, אך לא במוצקים.
למעשה הזכוכית אינה נוזל ולא מוצק. היא מוצק אמורפי, מה שאומר שהיא קשיחה מאד אבל בניגוד למוצקים, אטומי החומר מסתדרים בה בתצורה מבולגנת, שדומה לנוזל. זה מה שגורם לשקיפות שלה ולמעבר של קרני האור, כמעט ללא הפרעה.
במילים אחרות, הזכוכית שקופה מפני שהמבנה של פסי האנרגיה שבה מונע מהאלקטרונים שבה השפעה על התחום הנראה. מכאן שהם לא בולמים את האפשרות לראות דרכה.
אגב, בשל תכונה מיוחדת שיש לה, קרינה אולטרה-סגולה (קרינת על-סגול) לא עוברת דרך הזכוכית.
הנה ההסבר לשקיפות של הזכוכית (מתורגם):
https://youtu.be/VwRLIt6jgdM?t=6s
והסבר נוסף על הסיבה שזכוכית שקופה:
http://youtu.be/7gnG1UvhgMA
התופעה של שקיפות זכוכית היא תופעה מרתקת, שכן אנו מכירים שקיפות רק בנוזלים וגזים, אך לא במוצקים.
למעשה הזכוכית אינה נוזל ולא מוצק. היא מוצק אמורפי, מה שאומר שהיא קשיחה מאד אבל בניגוד למוצקים, אטומי החומר מסתדרים בה בתצורה מבולגנת, שדומה לנוזל. זה מה שגורם לשקיפות שלה ולמעבר של קרני האור, כמעט ללא הפרעה.
במילים אחרות, הזכוכית שקופה מפני שהמבנה של פסי האנרגיה שבה מונע מהאלקטרונים שבה השפעה על התחום הנראה. מכאן שהם לא בולמים את האפשרות לראות דרכה.
אגב, בשל תכונה מיוחדת שיש לה, קרינה אולטרה-סגולה (קרינת על-סגול) לא עוברת דרך הזכוכית.
הנה ההסבר לשקיפות של הזכוכית (מתורגם):
https://youtu.be/VwRLIt6jgdM?t=6s
והסבר נוסף על הסיבה שזכוכית שקופה:
http://youtu.be/7gnG1UvhgMA
איך הומצא הבישול המולקולרי?
בשנים האחרונות מלהיב הבישול המולקולרי את עולם הגסטרונומיה ומצליח לשפר את הכנת האוכל בעזרת ידע מדעי ומחקרי מגוון,כמו גם יצירתיות ומקוריות של שפים מיומנים וסקרנים מבעבר.
אבל איך נולד תחום הבישול המולקולרי, שמעורר כה הרבה הדים בעולם הקולינרי?
זה קרה בשנות-90 של המאה הקודמת כשקבוצת חוקרים אירופיים מדיסציפלינות כמו כימיה, פיזיקה, ביולוגיה ובישול, חברו והולידו את עולם הגסטרונומיה המולקולרית. מספרים שהראשון היה פראן אדריה, השף והבעלים הגאון של מסעדת "אל בולי", שהמון פעמים זכתה בתואר "המסעדה הטובה בעולם".
אז אדריאה, שנחשב חהוגה הבישול המולקולרי, נהג לפתוח את הארוחות ב"אל בולי" בזית. אבל הזית הזה כלל לא היה זית, אלא מיץ בטעם הזית, שהוכנס לחומר ששמו "אלגינאט" ובמפגש הזה נוצר קרום, שכששמים אותו בפה הוא כמו מתפוצץ בפה והטעם הוא לגמרי זית, רק במרקם אחר, חדש.
וכך נולד תחום מדעי שמתמקד בחקר של תהליכים פיזיקליים וכימיים המתרחשים בעת בישול המזון ומנסה למצוא הסברים להיבטים שונים בהם.
כי המטבח המוכר לנו התפתח מהמרכיבים, שיצרו את התבשילים והפכו בפינו לטעמים. מישהו פעם מצא תפוח אדמה טבעי, היה רעב וניסה לנגוס ממנו. הטעם היה נחמד אז החא שיתף וסיפר לאחרים ויום אחד מישהו מהם שם אחד במדורה ונהנה מהטעם ומישהו אחר ריסק אותו והנה הפירה - עם טעם אחר וכך הלאה.
הבישול המולקולרי פועל הפוך. אדריה ועמיתיו למדו מה יוצר את האפקט של הטעם, של הריח ושל המרקם בכל מאכל ואז בנו אותם מחומרים אחרים, בצורה נקייה ומדויקת. התוצאה היא מנה שנראית למשל כמו בועות צבעוניות, כשכל אחת מייצגת מאכל, טעמה כטעמו, צבעה כצבעו וכך גם הריח ולע פעם גם המרקם שלה.
וזו הייתה בעצם הכניסה הראשונה של המדע אל המטבח. דרכו נחשפו שפים רבים לאפשרויות חדשות שנפתחו בפניהם. תומכי הבישול המולקולרי מזהים את העושר שהוא הביא לעולם הקולינרי, הן בטכניקות בישול חדשות והן במרקמים חדשים ולא שגרתיים.
ויותר מכך, הבישול המולקולרי ממשיך לחדש ולהסעיר את העולם הגסטרונומי במבול בלתי פוסק של גילויים, חידושים ושיפורים.
הנה הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/X-rgeMc5ZnQ
על הבישול המולקולרי באנגלית:
https://youtu.be/vbvQlKzSmkQ
הסטון בלומנטל, שף מולקולרי מהידועים בתחום:
https://youtu.be/oymWPCOGKLE
מה דעתכם על פניני חומץ בלסמי?
https://youtu.be/s6FUuxcPoQw
בועות הפתעה?
https://youtu.be/OlJKpt74TvI
קאוויאר מנטה?
https://youtu.be/RDvXxj0Fvek
והרצאה שאיננה קטע מ"ארץ נהדרת" אלא אמיתית, של גאון מדעי (עברית):
https://youtu.be/Ogbz0RLQgfo
בשנים האחרונות מלהיב הבישול המולקולרי את עולם הגסטרונומיה ומצליח לשפר את הכנת האוכל בעזרת ידע מדעי ומחקרי מגוון,כמו גם יצירתיות ומקוריות של שפים מיומנים וסקרנים מבעבר.
אבל איך נולד תחום הבישול המולקולרי, שמעורר כה הרבה הדים בעולם הקולינרי?
זה קרה בשנות-90 של המאה הקודמת כשקבוצת חוקרים אירופיים מדיסציפלינות כמו כימיה, פיזיקה, ביולוגיה ובישול, חברו והולידו את עולם הגסטרונומיה המולקולרית. מספרים שהראשון היה פראן אדריה, השף והבעלים הגאון של מסעדת "אל בולי", שהמון פעמים זכתה בתואר "המסעדה הטובה בעולם".
אז אדריאה, שנחשב חהוגה הבישול המולקולרי, נהג לפתוח את הארוחות ב"אל בולי" בזית. אבל הזית הזה כלל לא היה זית, אלא מיץ בטעם הזית, שהוכנס לחומר ששמו "אלגינאט" ובמפגש הזה נוצר קרום, שכששמים אותו בפה הוא כמו מתפוצץ בפה והטעם הוא לגמרי זית, רק במרקם אחר, חדש.
וכך נולד תחום מדעי שמתמקד בחקר של תהליכים פיזיקליים וכימיים המתרחשים בעת בישול המזון ומנסה למצוא הסברים להיבטים שונים בהם.
כי המטבח המוכר לנו התפתח מהמרכיבים, שיצרו את התבשילים והפכו בפינו לטעמים. מישהו פעם מצא תפוח אדמה טבעי, היה רעב וניסה לנגוס ממנו. הטעם היה נחמד אז החא שיתף וסיפר לאחרים ויום אחד מישהו מהם שם אחד במדורה ונהנה מהטעם ומישהו אחר ריסק אותו והנה הפירה - עם טעם אחר וכך הלאה.
הבישול המולקולרי פועל הפוך. אדריה ועמיתיו למדו מה יוצר את האפקט של הטעם, של הריח ושל המרקם בכל מאכל ואז בנו אותם מחומרים אחרים, בצורה נקייה ומדויקת. התוצאה היא מנה שנראית למשל כמו בועות צבעוניות, כשכל אחת מייצגת מאכל, טעמה כטעמו, צבעה כצבעו וכך גם הריח ולע פעם גם המרקם שלה.
וזו הייתה בעצם הכניסה הראשונה של המדע אל המטבח. דרכו נחשפו שפים רבים לאפשרויות חדשות שנפתחו בפניהם. תומכי הבישול המולקולרי מזהים את העושר שהוא הביא לעולם הקולינרי, הן בטכניקות בישול חדשות והן במרקמים חדשים ולא שגרתיים.
ויותר מכך, הבישול המולקולרי ממשיך לחדש ולהסעיר את העולם הגסטרונומי במבול בלתי פוסק של גילויים, חידושים ושיפורים.
הנה הבישול המולקולרי (עברית):
https://youtu.be/X-rgeMc5ZnQ
על הבישול המולקולרי באנגלית:
https://youtu.be/vbvQlKzSmkQ
הסטון בלומנטל, שף מולקולרי מהידועים בתחום:
https://youtu.be/oymWPCOGKLE
מה דעתכם על פניני חומץ בלסמי?
https://youtu.be/s6FUuxcPoQw
בועות הפתעה?
https://youtu.be/OlJKpt74TvI
קאוויאר מנטה?
https://youtu.be/RDvXxj0Fvek
והרצאה שאיננה קטע מ"ארץ נהדרת" אלא אמיתית, של גאון מדעי (עברית):
https://youtu.be/Ogbz0RLQgfo
למה חומרים מתרחבים בחום?
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
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
איך המיקרוגל מחמם את האוכל?
מהיכן בא החום של המיקרוגל לחימום האוכל?
איך עובד המיקרוגל?
האור מחמם תמיד, כיוון שיש בו קרינה. לכן אפילו אוכל שיונח באור השמש יתחמם לאיטו. אבל גלי המיקרו הם גלים אלקטרו-מגנטיים, שיש בהם קרינה חזקה במיוחד. הם מסוגלים לחמם מזון הרבה יותר מהר מאור השמש וגם להפשיר אוכל קפוא במהירות. כיצד זה קורה?
הפעולה של המיקרוגל, אם נסביר אותה בצורה פשוטה, היא שגלי המיקרוגל דוחפים את מולקולות המים שבאוכל ובכך מחממים אותו.
במיקרוגל משתמשים במגנטרון, מתקן שמייצר גלי רדיו קצרים, שהם גלי המיקרוגל. הגלים מובלים למתקן דמוי מאוורר שדואג לפזר אותם בחלל המכשיר. הם כמובן פוגעים במזון שהונח בו. מכאן יוצרת המגנטיות של גלי הרדיו להטחה עצומה של מולקולות המים שבאוכל מצד לצד ופגיעה שלהן זו בזו מיליארדי פעמים בשניה.
הפגיעה של המולקולות זו בזו וכולן בכולן יוצרת חיכוך מטורף, שיוצר חום גבוה מאד. החום הזה אחראי לחימום המהיר כל כך שבזכותו האוכל שלנו מתחמם ומופשר כל כך מהר במיקרוגל. בתיאבון!
אגב, שמו של המיקרו-גל נובע מהגלים הקצרים, גלי המיקרו שהוא מייצר ושאחראים להתחממות המהירה של המזון.
כך עובד המיקרוגל:
http://youtu.be/MqsDPmnPKEk
כך מחמם המיקרוגל את המזון:
http://youtu.be/FGdwEPEU61U
והסבר מפורט על איך עובד מיקרוגל (מתורגם):
http://youtu.be/yujaL-u_h6I
איך עובד המיקרוגל?
האור מחמם תמיד, כיוון שיש בו קרינה. לכן אפילו אוכל שיונח באור השמש יתחמם לאיטו. אבל גלי המיקרו הם גלים אלקטרו-מגנטיים, שיש בהם קרינה חזקה במיוחד. הם מסוגלים לחמם מזון הרבה יותר מהר מאור השמש וגם להפשיר אוכל קפוא במהירות. כיצד זה קורה?
הפעולה של המיקרוגל, אם נסביר אותה בצורה פשוטה, היא שגלי המיקרוגל דוחפים את מולקולות המים שבאוכל ובכך מחממים אותו.
במיקרוגל משתמשים במגנטרון, מתקן שמייצר גלי רדיו קצרים, שהם גלי המיקרוגל. הגלים מובלים למתקן דמוי מאוורר שדואג לפזר אותם בחלל המכשיר. הם כמובן פוגעים במזון שהונח בו. מכאן יוצרת המגנטיות של גלי הרדיו להטחה עצומה של מולקולות המים שבאוכל מצד לצד ופגיעה שלהן זו בזו מיליארדי פעמים בשניה.
הפגיעה של המולקולות זו בזו וכולן בכולן יוצרת חיכוך מטורף, שיוצר חום גבוה מאד. החום הזה אחראי לחימום המהיר כל כך שבזכותו האוכל שלנו מתחמם ומופשר כל כך מהר במיקרוגל. בתיאבון!
אגב, שמו של המיקרו-גל נובע מהגלים הקצרים, גלי המיקרו שהוא מייצר ושאחראים להתחממות המהירה של המזון.
כך עובד המיקרוגל:
http://youtu.be/MqsDPmnPKEk
כך מחמם המיקרוגל את המזון:
http://youtu.be/FGdwEPEU61U
והסבר מפורט על איך עובד מיקרוגל (מתורגם):
http://youtu.be/yujaL-u_h6I
למה הקרח צף?
הסיבה שהקרח צף על המים, בניגוד להיגיון הכימי, היא מעניינת. מסתבר שהמים מתנהגים באופן שונה מכל חומר אחר. יש להם התנהגות כימית ייחודית.
אם מים מוצקים, בטמפרטורה נמוכה, אמורים להיות בעלי נפח קטן יותר, כמו שכל חומר מתנהג, מסתבר שבמים זה לא מה שקורה. הנפח של קרח, מים קפואים במצב מוצק, הוא דווקא יותר גדול, מאשר הנפח של המים במצב נוזלי.
תוכלו לבדוק את זה על ידי הקפאת כוס מים במקפיא. אם תסמנו לפני כן את קו המים בטוש, תראו שכשהמים הופכים לקרח, הם עוברים אותו. המים הקפואים, הקרח, התרחבו בנפחם. זה שונה מהתכונה של כמעט כל חומר אחר בטבע - רוב החומרים דווקא מתכווצים כשהם במצב מוצק!
מה שמשתנה במים הקפואים הוא צפיפות החומר. ובגלל שצפיפות הקרח קטנה יותר מצפיפות של המים הנוזלים, הקרח צף על פני המים ולא שוקע.
הנה סרטון מתורגם על הסיבה שהקרח צף על המים (מתורגם):
http://youtu.be/UukRgqzk-KE
הסיבה שהקרח צף על המים, בניגוד להיגיון הכימי, היא מעניינת. מסתבר שהמים מתנהגים באופן שונה מכל חומר אחר. יש להם התנהגות כימית ייחודית.
אם מים מוצקים, בטמפרטורה נמוכה, אמורים להיות בעלי נפח קטן יותר, כמו שכל חומר מתנהג, מסתבר שבמים זה לא מה שקורה. הנפח של קרח, מים קפואים במצב מוצק, הוא דווקא יותר גדול, מאשר הנפח של המים במצב נוזלי.
תוכלו לבדוק את זה על ידי הקפאת כוס מים במקפיא. אם תסמנו לפני כן את קו המים בטוש, תראו שכשהמים הופכים לקרח, הם עוברים אותו. המים הקפואים, הקרח, התרחבו בנפחם. זה שונה מהתכונה של כמעט כל חומר אחר בטבע - רוב החומרים דווקא מתכווצים כשהם במצב מוצק!
מה שמשתנה במים הקפואים הוא צפיפות החומר. ובגלל שצפיפות הקרח קטנה יותר מצפיפות של המים הנוזלים, הקרח צף על פני המים ולא שוקע.
הנה סרטון מתורגם על הסיבה שהקרח צף על המים (מתורגם):
http://youtu.be/UukRgqzk-KE
