חם וקר הם עניין של תפיסה. למד כיצד פועל חום, כיצד להימנע ממנו, ומעניין יותר - כיצד להשתמש בו לטובתך.
תמונה דרךSUCK.UK.
הבנת חום באמצעות חוקי התרמודינמיקה
הבנת חום פירושה הבנת אנרגיה. שימור האנרגיה, או החוק הראשון של התרמודינמיקה, אומר לנו שלא ניתן ליצור או להרוס אנרגיה. אנרגיה פשוט מומרת מצורה אחת לאחרת. ברוב המקרים, סוג כלשהו של אנרגיה מומרת לחום או חום הופך למשהו אחר. לדוגמה, ניתן להמיר חום לאור או להמיר עבודה מכנית לחום. אנחנו חושבים על חום כעל משהו שנוצר, אבל במסגרת התרמודינמיקה, זו רק אנרגיה בצורה אחרת - זה חום שמחכה לקרות.
החוק השני של התרמודינמיקה מוסבר לעתים קרובות בדרכים שונות, אך למטרותינו הוא פועל כך: אנרגיה בצורת חום זורמת רק באופן ספונטני מאזורים בעלי טמפרטורה גבוהה יותר לאזורים עם טמפרטורה נמוכה יותר. במילים פשוטות, אם יש לך שתי כפות מתכת ואחת חמה מהשנייה, הכפית הקרירה לא יכולה להעביר את החום שלה לכף החמה יותר על ידי נגיעה בהן יחד - אבל ההיפך אפשרי. הכף החמה יותר יכולה להעביר את החום שלה לכף הקרה יותר, או לכל חפץ קריר יותר. זה כמו כשאתה מנסה לחמם מישהו על ידי חיבוק. אם אתה חם יותר, החום שלך יעבור אליהם; אם אתה לא, החום שלהם יעבור אליך והם יהיו קרים יותר ממה שהם התחילו. החום יעבור לאזור הטמפרטורה הנמוכה יותר עד שהטמפרטורות הללו יושוו.
מה לעשות...
מה שאנחנו יכולים ללמוד מזה הוא משהו שאנחנו כבר יודעים: אם חם לך, בוא במגע עם משהו קריר יותר והחום שלך יועבר משם - לפחות עד הטמפרטורה שלך והטמפרטורה של מה שבאת במגע עם השתוו. אבל זה מבט פשוט על מהי בעיה מורכבת למדי. אם אתה נתון למקור חום כמו השמש, אתה תמשיך להיות "האזור הקריר" שאליו יעבור החום שלו. אתה יכול לנסות להפחית את הטמפרטורה שלך על ידי העברת החום שלך למשהו קריר ממך, אבל בסופו של דבר אתה הולך להפסיד. אם אינך מעוניין לשחק משחק של השגת השמש, תצטרך למצוא דרך לחסום אותה. לעתים קרובות זה אומר למצוא מקום בתוך הבית.
אבל גם לבתים יש את הבעיות שלהם. החום ימצא את דרכו לכל מיני אזורים קרירים יותר, והבית שלכם אינו פטור. אמנם יש מיזוג וזהואלטרנטיבות, קוראתומס טמפהמציע פתרון נוסף:עיצוב סביבתי. תומס מציע:
מגן על כל החלונות, במיוחד אלה המופנים כלפי מעלה, מערבה או דרומה, באמצעות א
חִיצוֹנִי
קרם הגנה. (חום שגורם לו להיות בתוך הבית נכלא, במיוחד כשהבית מבודד.) זה חשוב ביותר - עשה זאת גם אם אתה צריך להדליק את האורות! גוונים עושים את העבודה.
הקפידו לאוורר כמה שיותר במהלך הלילה ולסגור חלונות חזק במהלך היום.
אפילו עם בתים עם עיצוב לקוי (בקשר לחסימת החום), שני העקרונות הללו עושים הבדל משמעותי. כאשר הבית נבנה תוך יישום עקרונות עיצוב סביבתיים, מיזוג האוויר הופך למעשה חסר תועלת בכל המקרים מלבד הקיצוניים ביותר (זה ישים רק באקלים יבש). אפילו בצפון אפריקה, בתים עתיקים נשארים קרירים במהלך היום.
כמובן, אתה גם צריך להיות מודע לחום המתרחש בתוך הבית שלך. גם אם אתה מסוגל לחסום הרבה מהחום מבחוץ, עדיין יש לך סוגים שונים של אנרגיה המומרים לחום בתוך הבית. מוקדם יותר השבוע פרסמנודרכים להגביל את כמות האנרגיה המומרת לחום בביתך. הישארות מודעים לאופן שבו אתה יכול להגביל את החום בתוך הבית תוך חסימת החום מבחוץ יכולה לעזור לך להישאר קריר במהלך החודשים החמים ביותר של השנה.
התרחבות תרמית
כאשר אתה מחמם משהו, חלקיקים בדרך כלל מתחילים לנוע ולהפעיל, מה שיוצר הפרדה גדולה יותר ביניהם. זה גורם להתרחבות. זה נדיר שתמצא משהו שמתכווץ כאשר הוא מחומם, אבל זה אפשרי. כך או כך, התפשטות תרמית היא הנטייה של החומר להתרחב או להתכווץ על סמך שינוי בטמפרטורה. תחשוב על הגז בכדור פורח, עליית פני הים, או...זה:
מה אתה יכול לעשות עם התפשטות תרמית?
התרחבות תרמית רלוונטית למעשה לדברים שאתה עושה בחיי היומיום. אם אי פעם פתחת צנצנת קשה על ידי הפעלתה תחילה מתחת למים חמים, השתמשת בעקרונות של התפשטות תרמית כדי לשחרר את מכסה הצנצנת. התפשטות תרמית היא גם מה שגורם למדחום מבוסס כספית לתפקד, שכן הכספית מתרחבת ומתכווצת באופן אחיד וצפוי לשינויים בטמפרטורה. כספית זו מצויה בזכוכית, אשר מגיבה מעט מאוד לשינויים בטמפרטורה. השינויים הפיזיים שלו זניחים כאשר הוא נחשף לחום גבוה, מה שהופך אותו למיכל מצוין. זו הסיבה שזכוכית יכולה לשמש כתבנית אפייה בתנור, למשל. הבנת האופן שבו חומרים מסוימים מגיבים פיזית לחום יכולה לעזור לך להבין למה הם יכולים ומה לא לשמש.
קליטת אור וחום
בטח שמעתם שיהיה לכם חם יותר בלבוש כהה מאשר בבהיר. זה קורה בגלל איך האור נספג ומוחזר. אם יש לך אור לבן טהור, יש לך אור שמייצג את כל הצבעים הנראים. אם אתה מאיר את האור על עצם צבעוני, אובייקט זה ייראה כצבע האור שהוא מחזיר. ככל שפחות אור מוחזר פירושו יותר אור נספג. אם כל הצבעים בספקטרום החזותי נספגים, תראה שחור. מכיוון ששחור סופג כל כך הרבה אור, הוא ישמור על חום. זו הסיבה שבגדים לבנים, בתיאוריה, ישאירו אותך קריר יותר באור חזק מאשר בגדים שחורים.
אבל זה נהיה יותר מסובך מזה. קרינה אינפרא אדומה היא אחת הדרכים להעברת חום, ובגדים לבנים משקפים אותו בעוד שבגדים שחורים סופגים אותו. טוב לבגדים לבנים, נכון? ובכן, לא בדיוק. החום המוקרן של גופך ישתקף גם על ידי החולצה הלבנה, ובעצם לוכד אותה בתוכה. לבישת חולצה שחורה קלת משקל ורפויה יכולים להיות למעשה היתרונות שלה אם יש משב רוח מכיוון שהיא תספוג את החום המוקרן והרוח יכולה, בפוטנציה, לשאת. זה משם. אז אמנם החולצה השחורה עשויה להיות לוהטת יותר, אבל בנסיבות הנכונות היא עשויה לא באמת לעשות זאתאַתָהחם יותר.
חום הוא נושא מסובך, ואנחנו רק מגרדים את פני השטח של הדרכים המעניינות שבהן תוכל להשתמש בידע הזה. אם יש לך משהו שאתה רוצה להוסיף, אנא שתף בתגובות.
