הקשר בין חום לטמפרטורה

האם אתה יודע מה ההבדל בין חום לטמפרטורה? לעתים קרובות שני המושגים הללו מבולבלים זה בזה, ומשתמשים בהם בצורה שגויה. הם אמנם קשורים זה לזה, אך הם אינם זהים. לפיכך, בעוד חום הוא סוג של אנרגיה, אנרגיית חום, הטמפרטורה היא האיכות הקובעת את כיוון זרימת החום.

אבל אילו מאפיינים יש לכל אחד? אנחנו הולכים לדבר על זה ועוד הרבה במאמר מיוחד זה. 

מה זה בעצם חום?

בימי שמש, ובמיוחד בקיץ, הביטוי שאנו אומרים לרוב הוא: "כמה חם!", נכון? ובכן, תחושה זו מיוצרת על ידי השמש, שהיא אובייקט גדול בהרבה מכדור הארץ (יש לו קוטר 696.000 ק"מ, ואילו הבית שלנו 'רק' מודד 6.371 ק"מ), וחם הרבה יותר: בערך 5600ºCבהשוואה לממוצע של 14 מעלות צלזיוס שנרשם כאן.

אפשר לומר שהחום הוא א העברת אנרגיה מאובייקט בעל טמפרטורה גבוהה יותר לאחר "קר" יותר. כך, בין שני האובייקטים יגיע לשיווי משקל תרמי, וזה מה שקורה, למשל, כשאנחנו נכנסים למיטה בחורף: הסדינים והשמיכות קר בהתחלה, אך לאט לאט הם מתחממים.

ניתן להעביר את אנרגיית החום בשלוש דרכים שונות:

• קְרִינָה: כאשר הוא מתפשט בצורה של גלים אלקטרומגנטיים, כמו אנרגיה סולארית.
• נְהִיגָה: כאשר הוא מתפשט במגע ישיר, כמו למשל כאשר אנו מכניסים כף לקפה טרי.
• הולכת חום: כאשר הוא מופץ באמצעות נוזל או גז, כמו התנורים שיש לנו בבית.

וברגע שסיימת, האובייקט יכול ללכת למצב אחר, שיכולים להיות מוצקים, נוזליים או גזים. שינויים אלה ידועים בשם שינויי פאזה, אשר מתכננים ללא הרף את טבע כדור הארץ. השינויים השלביים הנפוצים ביותר במטאורולוגיה הם:

• ממוצק לנוזל, נקרא פיוז'ן.
• מנוזל למוצק, נקרא התמצקות.
• מנוזל לגז, נקרא אידוי.
• מגזי לנוזל, נקרא הִתְעַבּוּת.

אנרגיית חום נמדדת ב קלוריותבניגוד לטמפרטורה שנמדדת במעלות (קלווין, צלזיוס או פרנהייט), או גם בג'ול (1 ביולי שווה ערך ל- 0,23 קלוריות בערך).

הגדרת טמפרטורה

הטמפרטורה היא א תכונה של חומר שנמדד על ידי מדחום. ככל שהאובייקט קרוב יותר לחם אחר, הטמפרטורה שלו תעלה. אנו בעצמנו, כשלמשל אנו חולים וסובל מחום, גם טמפרטורת גופנו עולה.

ישנם שלושה סולמות המודדים אותו, כפי שהזכרנו בעבר:

• צֶלסִיוּס: זה שאנחנו הכי מכירים ומשתמשים באירופה, שבה יש הקפאה (0 מעלות צלזיוס) ורתיחה (100 מעלות צלזיוס) כנקודות ייחוס.
• פרנהייט: משתמשים בו במיוחד במדינות אנגלו-סכסון. נקודות הייחוס שלה הן הקפאה של תערובת נוזל לרדיאטור של מים ומלח, וטמפרטורת גוף האדם. 1 מעלות צלזיוס שווה 33,8 מעלות צלזיוס.
• קלווין: לשימוש מדעי. נקודות הייחוס שלה הן אפס מוחלט ונקודת המשולש של מים. 1 מעלות צלזיוס שווה ל- 274,15 מעלות צלזיוס.

טמפרטורות על כדור הארץ 

הטמפרטורה משתנה בהתאם הגובה, עם הקרבה או המרחק של הים וקו קו המשווה, עם האורוגרפיה וגם על ידי הצומח עצמו (ככל שיש שטח מיוער יותר, צמחים אלה מייצרים אדי מים כאשר הם מפוטזים, מה שיכול לעזור לנו להתמודד טוב יותר עם החום). באופן כללי, ישנם שלושה אזורים עיקריים על פני כדור הארץ:

• אזור חם או טרופי: ממוקם בין שני הטרופיים ומחולק על ידי קו המשווה לשני אזורים שווים. הטמפרטורה הממוצעת היא מעל 18 מעלות צלזיוס.
• אזור ממוזג (צפון ודרום): הם משתרעים מהטרופיים לקטבים. הטמפרטורות הממוצעות השנתיות נותרות סביב 15 מעלות צלזיוס. באזורים הממוקמים באזור הממוזג, עונות השנה מוגדרות היטב.
• אזור קר (הקטבים): ממוקם בין המעגל הארקטי והקוטב הצפוני, לבין המעגל הקוטבי האנטארקטקי והקוטב הדרומי. הטמפרטורות כמעט תמיד נשמרות מתחת ל -0 מעלות צלזיוס, ואף מגיעות ל -89 מעלות צלזיוס.

והתחושה התרמית? 

למרות שבאזורנו המדחום מסמן טמפרטורה מסוימת, אולי הגוף שלנו מרגיש משהו אחר, ואז יהיה זה הזמן לדבר על תחושה תרמית. מה בדיוק?

צמרמורת הרוח היא תגובת הגוף לזמן שבילה בסביבהותחושת החום היא כאשר הוא עולה על 26 מעלות צלזיוס, אם כי זה משתנה מאוד בהתאם לעונה בה אנו נמצאים ובאדם עצמו. מסיבה זו, מי שחי באקלים ממוזג או קר אינו נוטה לחבב מאוד את החום הלח של הים התיכון, ואלה החיים באקלים טרופי או סובטרופי לעיתים קרובות מתקשים להסתגל לאקלים קר.

וזה שככל שיש יותר לחות בסביבה, כך הוא ירגיש יותר חום; וככל שהוא נמוך יותר, כך יהיה קר יותר. כך, למשל, טמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס עם 90% לחות, זה ירגיש כאילו המדחום באמת מסמן 40ºC.

האם ידעת את הקשר בין חום לטמפרטורה?