:: wikimiki.org ::
| כבשן |
כבשןכבשן הוא תא סגור ומבודד, המיועד לשריפה, בטמפרטורה גבוהה במיוחד. השימוש בכבשן נעשה לצורך שתי מטרות: התכה ועיבוד של חומרים, בדרך כלל מתכות לצורך עיבודם, ולהבדיל, שריפת גופות.
השימוש העיקרי בכבשן הינו התכת עפרות ליצירת מתכת "נקיה"
והתכת מתכת לצורך יצור סגסוגת המתכת ועיבודה ליצירת מוצרים כמו: כלי ברזל כבדים, מוצרי פלדה ועוד.
על מנת להשיג טמפרטורה גבוהה בתוך הכבשן, מזרימים אליו בדרך כלל אוויר בלחץ המעשיר בחמצן את תהליך בעירת הדלק. בימי קדם השתמשו במפוח שהופעל באמצעות הרגל, באמצעות בהמה או בכוח מים. כיום משתמשים במפוחים חשמליים רבי עוצמה.
המילה "קרמטוריום" נקשרת לעתים קרובות עם מחנות ההשמדה בשואה. למרות זאת, עצם התופעה של שריפת גופות מתים באמצעות כבשן הייתה מקובלת לאורך ההיסטוריה בתרבויות רבות, לרבות ביהדות.
קישורים חיצוניים
- [http://www.hadashot-esi.org.il/report_detail.asp?id=129&mag_id=110 על כבשן הסיד הגדול שנתגלה בחפירות במודיעין בשנת 2000, ] מתוך אתר רשות העתיקות
- [http://mevaseret.org/mmy/Shiurim/Rabbi%20Berzon/Parsha%205764/r-berzon-lechlecha.htm הצלת אברהם אבינו מכבשן האש, מאת הרב עזריה ברזון,] ישיבת מבשרת ציון
- [http://www.aleyshalechet.co.il/crem_general.php לאתר "עלי שלכת", חברה ישראלית להבאת הנפטר למנוחת עולם].
טמפרטורהטמפרטורה היא גודל פיזיקלי שנועד לכמת את מה שבאופן אינטואיטיבי אנו מבינים כ"חם" ו"קר". מבחינה פיסיקלית הטמפרטורה הינה גודל המבטא את "רמת התנועה" של חלקיקי החומר ומהווה מדד לאנרגיה הקינטית של החלקיקים.
הגדרות שונות לטמפרטורה
לטמפרטורה היו במהלך ההיסטוריה מספר הגדרות שונות, שבדיעבד אפשר להראות את האקוויוולנטיות שלהן:
טמפרטורה תרמומטרית
ההגדרה הראשונה לטמפרטורה היא הגדרה תרמומטרית, כלומר הגדרה שמנצלת מדידת תכונה מסויימת של החומר, שמשתנה עם הטמפרטורה, וכיולה בעזרת טמפרטורות ידועות. כך למשל הגדירו את הטמפרטורה בעזרת התרמומטר המוכר לנו שמנצל את תכונת ההתפשטות של החומר עם עליית הטמפרטורה, וקביעת סולם בו ידועות טמפרטורות מיוחדות.
אנדרס צלזיוס קבע ב-1742 את סולם הטמפרטורה שלו כך ש 0 מעלות יציינו את רתיחת המים ולעומת זאת 100 מעלות את קפיאתם. רק לאחר מותו, הוחלף כיוון הסולם. דבר זה מדגיש את שרירותיות הטמפרטורה התרמומטרית. אין משמעות פיזיקאלית אמיתית לאפס של הסולם. גם החלוקה למעלות היא בעייתית, אם לא מובטח שהשינוי בגודל הנמדד (כמו גובה הנוזל בתרמומטר) אכן פרופורציונאלי לטמפרטורה ה"אמיתית".
טמפרטורה תרמודינמית
התרמודינמיקה, שהתפתחה במאה ה-19, קושרת את הטמפרטורה למעבר חום אנרגיה תרמית. חום יזרום באופן ספונטאני מגוף "חם" לגוף "קר" עד אשר שתי המערכות יגיעו לאיזון ויימצאו בשיווי משקל תרמי.
לפיכך מגדירים את הטמפרטורה כך שגופים שנמצאים בשיווי משקל תרמי נמצאים באותה טמפרטורה. אם חום זורם מגוף א' לגוף ב', גוף א' יהיה בטמפרטורה גבוהה יותר.
כאשר נוסף חום לגוף מסויים, הטמפרטורה שלה עולה. וכאשר הוא מאבד חום, הטמפרטורה שלו יורדת.
מבחינה פורמאלית, הטמפרטורה מוגדרת בעזרת השינוי הרוורסבילי בחום, והשינוי באנטרופיה – מושג שהומצא בשביל להסביר את התכונה של חום לזרום מגוף בעל טמפרטורה גבוהה לגוף בעל טמפרטורה קרה. ההגדרה היא:
: .
פיתוח הגדרה זו לטמפרטורה נבע במידה רבה מחקירת מנוע קרנו – מודל תיאורטי למנוע המנצל מעבר חום בין מאגר חם למאגר קר בשביל לייצר עבודה, ביעילות הגבוה ביותר האפשרית באופן תיאורטי.
כאשר יש מערכת בה האנטרופיה היא פונקציה של האנרגיה, הטמפרטורה ניתנת על ידי:
:.
יש לשים לב שהטמפרטורה היא גודל אינטנסיבי, כלומר אם ניקח שני גופים בעלי אותה טמפרטורה ונחבר אותם, הטמפרטורה בגוף המחובר תהיה אותה הטמפרטורה כמו בשני החלקים שהרכיבו אותו. זאת בניגוד לחום שהוא גודל אקסטנסיבי: כמות החום האצורה בגוף שמורכב משני גופים שווה לסכום כמויות החום האצורות בכל אחד מהגופים.
הטמפרטורה במכניקה הסטטיסטית
במכניקה הסטטיסטית ניתן להשתמש בהגדרות הטמפרטורה של התרמודינמיקה. אולם בנוסף נחשפות עוד תכונות של הטמפרטורה, שנותנות מושג יותר עמוק על טבעה.
הטמפרטורה פרופורציונית לאנרגיה התרמית הממוצעת לדרגת חופש. כך בגז אידאלי חד אטומי, הטמפרטורה שווה לשני שליש האנרגיה האנרגיה הקינטית הממוצעת של כל אטום.
התפלגות בולצמן מראה פן נוסף של הטמפרטורה.
טמפרטורת החדר
נקבעה באופן שרירותי על 25 מעלות צלזיוס. המושג משמש בתגובות כימיות.
יישומים
הטמפרטורה היא גודל ותכונה נפוצה מאוד במדע. כמעט כל תחומי המדע עושים שימוש בתכונה זו וחוקרים אותה, ביניהם כימיה, ביולוגיה, פיזיקה ועוד.
תכונות פיזיקליות רבות, כגון מצב צבירה, לחץ, צפיפות, והולכה חשמלית תלויות בטמפרטורה. הטמפרטורה משחקת תפקיד חשוב גם בקביעת הקצב והאופן שבו תגובות כימיות מתרחשות. זוהי הסיבה שבגללה לגוף האדם ישנן מספר מערכות הדואגות לכך שטמפרטורת הגוף תישאר 37 מעלות צלזיוס, שינוי בטמפרטורה זו עלול לגרום לתהליכים מזיקים ותוצאות לא רצויות.
ראו גם
- יחידות מידה לטמפרטורה
- האפס המוחלט
קטגוריה:פיזיקה
קטגוריה:תרמודינמיקה
ja:温度
ko:온도
th:อุณหภูมิ
סגסוגתסגסוגת היא תערובת המתקבלת מהתכה של מספר מתכות ויצירת תערובת הומוגנית אחת. לדוגמא - פליז היא סגסוגת של נחושת ואבץ.
הסגסוגות נפוצות מאד בחיי היום-יום משום שהן מאפשרות לקחת את היתרונות של כל מתכת ולאחד אותם בחומר אחד. לדוגמא, כאשר לוקחים מתכת קלה ומתכת חזקה ומערבבים אותן נוצרת סגסוגת שהיא גם קלה וגם חזקה. בנוסף הן משמשות לקיצוץ עלויות כמו "דילול" זהב והקשחתו בעזרת מתכות אחרות.
לא כמו מתכות טהורות, לסגסוגת אין נקודת היתוך יחידה. במקום זאת, יש להן טווח טמפרטורות שבהן עוברות ממוצק לנוזל. אבל בכל זאת, אפשר לעצב סגסוגת מיוחדות כך שיהיה להן נקודת היתוך אחת.
דוגמאות נוספות לסגסוגות:
- פלדה: מורכבת מברזל ופחמן,
- פלדת אל-חלד (נירוסטה): מורכבת מברזל, ניקל וכרום,
- ניכרום: מורכב מניקל וכרום,
- ארד (ברונזה): מורכב מנחושת ובדיל,
- תכשיטי "זהב": אינם עשויים בדרך-כלל זהב טהור, אלא סגסוגת המורכבת מזהב, כסף ונחושת.
קטגוריה:כימיה
ja:合金
ko:합금
ms:Aloi
simple:Alloy
אוויר
אוויר הוא כינוי לתערובת הגזים הנמצאים באטמוספירה של כדור הארץ. האוויר מורכב מהגזים הבאים:
- 78% חנקן
- 21% חמצן
- 0.934% ארגון
- 0.033% פחמן דו חמצני
- כמות מזערית של הגזים הבאים:
- מימן
- מתאן
- פחמן חד חמצני
- חנקן חמצני
- חנקן דו חמצני
- אמוניה
- גפרית דו חמצנית
- יוד
- אוזון
- גזים אצילים
- נאון
- הליום
- קריפטון
- קסנון
המרכיבים משתנים בהתאם לאחוז המים באוויר שנמצא בין 0 ל-7 אחוזים.
מרכיבי האוויר משתנים מעט באזורים שונים של העולם בשל גורמים כמו גובה, לחות וגורמים נוספים.
האוויר הוא רכיב חיוני לקיומם של אורגניזמים רבים, וזה בגלל הרכב הגזים, המאפשר את קיומם של החיים. הגזים החשובים ביותר לקיום החיים הם הפחמן הדו חמצני שמשמש כחומר גלם לייצור הגלוקוז בצמחים וחמצן המשמש לנשימה תאית בייצורים אאוקריוטיים.
ראו גם
- איכות הסביבה
- זיהום אוויר
- ערפיח
- החמצן כגורם מגביל
קטגוריה:מטאורולוגיה
קטגוריה:אקולוגיה
ja:空気
ms:Udara
simple:Air
חמצן
חמצן (Oxygen) הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 8 וסמלו הכימי O.
תכונות
טמפרטורת ההתכה של חמצן היא 218.79- מעלות צלזיוס וטמפרטורת הרתיחה שלו היא 182.96- מעלות צלזיוס. מסתו האטומית 15.9994 וסידור האלקטרונים שלו הוא 2,6. הערכיות של החמצן היא 2-.
החמצן הוא יסוד אל-מתכתי המופיע בצורתו הטבעית כמולקולת O2, ובטמפרטורת החדר כגז.
לחמצן נוזלי ומוצק צבע כחול בהיר ולאוזון (O3) נוזלי ומוצק צבע כחול כהה. לצורה אלוטרופית חדשה של חמצן, O4 יש צבע אדום כשהיא מוצקה. O4 מופק בהפעלת לחץ של 20 גיגא-פסקל על O2. צורה זו של חמצן היא חומר מחמצן חזק יותר מאוזון או חמצן אטמוספרי.
שימושים
חמצן הוא היסוד האלקטרושלילי ביותר אחרי פלואור ולכן הוא משמש לעיתים קרובות כחומר מחמצן. חמצן נוזלי הוא חומר מחמצן בטילים.
תערובת 50% חמצן ו-50% גז צחוק (N2O) משמשת כחומר הרדמה ברפואת שיניים.
החמצן משמש גם לתהליכים תעשייתיים שונים, בהם הוא משמש דלק, כגון ריתוך, ייצור פלדה והפקת מתנול.
היסטוריה
חמצן התגלה על ידי כימאי ופילוסוף פולני (Michał Sędziwój) במאה ה-16.
מאוחר יותר חמצן התגלה שוב על ידי הכימאי השוודי קרל וילהלם שלה בשנת 1772, אך עבודתו לא פורסמה עד לאחר שהאנגלי ג'וזף פריסטלי "גילה" באופן עצמאי את החמצן ב1774. פריסטלי פרסם את ממצאיו ב-1775 ושלה ב-1777.
צורה בטבע ותפקיד ביולוגי
חמצן הינו אחד היסודות הנפוצים בטבע ומהווה 21% מהאוויר על פני כדור הארץ. לחמצן חשיבות מכרעת עבור קיום החיים הארציים, מסיבות רבות שחלקן:
- החמצן הטהור משמש לנשימת עולם החי, הזקוק לו על מנת לשרוף מזון ולהפיק אנרגיה לקיום חייו.
- החמצן מהווה חלק ממולקולת הפחמן הדו-חמצני (CO2), הדרוש לתהליך הפוטוסינטזה, המאפשר את קיומו של עולם הצומח.
- החמצן הוא מרכיב במולקולת המים (H2O), החיוניים לכל קיום אורגני.
- אחד הביטויים של החמצן בטבע הוא גז האוזון (O3), המסנן קרינה אולטרה סגולה.
תהליך ההתרכבות של חומר אורגני עם חמצן נקרא בעירה, וכתוצר שלו משתחרר פחמן דו-חמצני (בבעירה במחסור בחמצן - פחמן חד-חמצני). תהליך זה, כאמור, הוא המאפשר המרת מזון לאנרגיה, בתהליך הנקרא נשימה אירובית (בניגוד לנשימה אנאירובית). ביצורים מורכבים המכילים מחזור דם, ישנם תאים מיוחדים שתפקידם לסייע בהעברת החמצן לכל חלקי הגוף, ונקראים תאי דם אדומים.
את תהליך הבעירה גילה הכימאי הצרפתי אנטואן לבואזיה. במאה ה-18 האמינו הבריות כי כשהחומר בוער הוא פולט גז לא נראה בעל מסה שלילית המכונה פלוגיסטון. לבואזיה הוכיח בניסוייו כי הבעירה אינה אלא התרכבות של החומר הבוער עם החמצן שבאויר.
תוצר תהליך התרכבות של חמצן עם חומר נקרא תחמוצת (לדוגמא: פחמן דו-חמצני, תחמוצת החנקן, תחמוצת הסידן וכד'). תהליך השיתוך של ברזל נקרא קורוזיה (corossion), ונחשב לתהליך הפוגע ביעילותן של מתכות מעובדות עבור האדם.
מבנה מולקולת החמצן
למולקולות חמצן, כאמור, מבנה דו-אטומי. במולקולה זו נוצר קשר מיוחד, שאינו הקשר הקוולנטי הכפול המתבקש. במולקולה זו קיים קשר קוולנטי יחיד, ושני אלקטרונים בודדים שאינם בזוג:
. .
:O - O:
.. ..
במולקולה זו מתקיימת פרמגנטיות החמצן: המשיכה בין האטומים גדולה בהרבה מבקשר קוולנטי יחיד, בזכות האלקטרונים הבודדים. למעשה, מדובר בקשר קוולנטי אחד ושני קשרים תלת-אלקטרניים, המתוארים בצורה הבאה:
...
:O --- O:
...
אמצעי זהירות
חשיפה לריכוזי חמצן הגבוהים מריכוזו באוויר מסוכנת ויכולה לגרום לעיוורון.
נגזרות מסוימות של חמצן, כמו אוזון (O3), מי חמצן (H2O2), על תחמוצות שונות ועוד הם חומרים מסוכנים.
נגזרות חמצן נוטות ליצור בגופנו רדיקלים חופשיים, בעיקר בתהליכים מטבוליים. מכיוון שהם יכולים לגרום נזק לתאים ולDNA, הם עלולים לגרום לסרטן ולהזדקנות (בניגוד לסרטן, זהו תהליך טבעי).
קישורים חיצוניים
- [http://lib.cet.ac.il/Pages/item.asp?item=7302 חמצן בספריה הוירטואלית של מט"ח]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/O/index.html חמצן ב-Webelements (אנגלית)]
- [http://www.josephpriestley.info מידע על ג'וזף פריסטלי (אנגלית)]
קטגוריה:יסודות כימיים
קטגוריה:אל-מתכות
als:Sauerstoff
ja:酸素
ko:산소
ms:Oksigen
simple:Oxygen
th:ออกซิเจน
מים
מים הם תרכובת שהמולקולה שלה מורכבת משני אטומים של מימן ואטום אחד של חמצן. סימולם הכימי של המים הוא H2O.
תכונות כימיות-פיזיקליות
כימי
בלחץ האוויר בגובה פני הים בכדור הארץ המים קופאים באפס מעלות צלזיוס ולפיכך הם במצב המוצק שלהם (המכונה "קרח") בטמפרטורות נמוכות מטמפרטורה זו. בין אפס מעלות למאה מעלות צלסיוס המים נמצאים במצב צבירה נוזלי. במאה מעלות צלזיוס המים רותחים ועוברים למצב צבירה גזי המכונה אדי מים.
בגובה רב או למשל במקומות כמו פני השטח של מאדים, שם לחץ האוויר קטן בהרבה מזה של כדור הארץ (ליתר דיוק במאדים הוא אחוז אחד מזה של כדור הארץ) המים רותחים כבר בשבע מעלות צלזיוס ולכן נמצא מים במאדים במצב מוצק או גזי אך כמעט שלא במצב נוזלי. מטפסי הרים, למשל בגובה 5,000 מטרים בהימלאיה, יודעים שהמים רותחים בטמפרטורה של כשבעים מעלות.
למים מספר תכונות כימיות ופיזיקליות מעניינות הנובעות בעיקר מהקיטוב של מולקולת המים:
- האנומליה של המים - בטמפרטורות שבין ארבע לאפס מעלות צלסיוס, המים מתפשטים בקירור, בשונה מרוב החומרים האחרים. כך קורה שהמים במצבם המוצק (קרח) צפופים פחות מהמים במצבם הנוזל.
- המים משמשים כממיס אוניברסלי של חומרים קוטביים ויוניים.
- המים, בעזרת תכונות חומציות-בסיסיות שלהם (+2H2O → OH-+ H3O) ובעזרת יונים המומסים בהם מאפשרים הולכת חשמל (מים מזוקקים לא יעבירו חשמל בצורה טובה כל כך , היות וקבוע שיווי המשקל של התפרקות המים לחומצה ובסיס נמוך (בערך 10 בחזקת 14-)
- למים יש חום סגולי גבוה מאוד.
לשון
המילה היוונית למים היא הידרוֹס (Hydros). שורש זה מופיע בשמות ובמונחים כימיים רבים:
- חומר המופיע במצומד למולקולות מים נקרא הידרט (Hydrate). קרבוהידרט (הידרט של פחמן) ידוע בעברית כפחמימה.
- פירוק של מולקולה גדולה לשתי מולקולות קטנות, זאת באמצעות תגובה עם מים, נקרא הידרוליזה (Hydrolysis).
- תגובה הגורמת לסיפוח מולקולת מים למולקולה גדולה יותר נקראת הידרציה (Hydration), ובעברית: מיוּם. תגובה הגורמת לפליטת מולקולת מים ממולקולה גדולה יותר נקראת דהידרציה (Dehydration), ובעברית: אל-מיום.
- השם הלועזי של מימן הוא הידרוגן (Hydrogen, ביוונית: "יוצר מים"). גם משמו של המימן נגזרים מונחים כימיים רבים: הידרוגנציה, הידריד ועוד.
- ברפואה: אנהידרוזה (Anhydrosis) הוא חוסר יכולת לייצר זיעה.
המילה הלטינית למים היא אקווה (Aqua), וגם שורש זה מופיע בכמה מונחים כימיים (תמיסה מימית, למשל, מסומלת באותיות aq), אך בעיקר במושגים מתחומים אחרים: אוקיינוס, אקווריום, ויסקי ועוד.
המים עבור החיים
ויסקי
המים הם חומר חיוני לקיומם של כל צורות החיים הידועות. בעלי החיים והצמחים זקוקים למים לצורך קיום מחזור החיים שלהם. עובדה זו מתקשרת באופן ישיר לכך שהמים נפוצים בכדור הארץ, שכן היותו של כדור הארץ מקורם של כל החיים הידועים, תואם את היותם של המים תנאי הכרחי לחיים אלו.
המים מהווים את רוב המסה של רוב היצורים החיים, וממלאים תפקידים רבים בגופם. התפקידים העיקריים הם שימוש כנוזל תוך תאי (ציטופלסמה) וכמרכיבו העיקרי של הדם, אך נחוצים גם לתפקידים משניים רבים אחרים, כגון ניקוי הגוף, הזעה והלחתה. למעשה, כל תא חי זקוק לכמות מסויימת של מים על מנת למנוע את מותו הוודאי.
יצורים מסוימים מפיקים את הגזים הנחוצים לנשימתם (חמצן או פחמן דו־חמצני) מתוך המים. זימי הדגים הם האיבר הידוע ביותר המשמש להפקת גזי נשימה מומסים במים.
מלבד השימושים הפנים־גופניים, יצורים שונים עושים שימוש במים למטרות חוץ־גופניות שונות. הדוגמה העיקרית לשימוש זה הוא משמעות המים כסביבת חיים עבור החיים הימיים: דגים, צמחי־מים וכו'. דוגמאות אחרות הן השימוש במים כסביבת־הטלת ביצים, כמקור מזון וכחיץ כנגד טורפים.
את המים משיגים היצורים החיים באופנים שונים. בעלי החיים סופגים מים בגופם בעיקר באמצעות שתייה, בעוד הצמחים יונקים את רוב מימיהם בעזרת שורשיהם.
המים דרושים ליצורים החיים בכמויות מסוימות, ובאיכות מסויימת. איכות זו נקבעת על־פי החומרים המומסים במים: אומנם, דורשים החיים כמויות משתנות של חומרים מומסים (כדוגמת מינרלים), אך מרבית החומרים המומסים במים (או חומרים רצויים בכמויות לא רצויות) הופכים את המים לבלתי שמישים או לא־בריאים.
פגיעה בשימוש מסויים של המים (לדוגמה - שתייה), אינה פוגעת בהכרח בשימושים אפשריים אחרים (לדוגמה - הטלת ביצים)
הדוגמה הבולטת ביותר למים שאינם שמישים הם מי האוקיינוסים והימים המלוחים, אותם מסוגלים לשתות רק יצורי־מים מזנים מסוימים. סוגים אחרים של מים שאינם שמישים הם מים שזוהמו על־ידי התעשייה.
המים עבור האדם
המים משמשים את האדם למגוון רחב של פעולות, ביניהן:
- שתייה
- שטיפה
- בישול
- השקיה
- קירור
- המסה (עבור פעולות כגון דילול)
- ניקוז
- שיט
- הפקת אנרגיה
- שחייה
- רחצה
- צלילה
- דיג
- כיבוי אש
פעולות אלו מחולקות לצריכה ביתית (ברובה שתייה, היגיינה ובישול), שימוש חקלאי (ברובה השקיה ומי־שתייה עבור חיות מבויתות), שימוש תעשייתי (ניקוז, קירור, המסה ועוד), שימוש עירוני (ברובה ניקוז), שימוש למטרות תחבורה (שייט), שימוש למטרות מחקר ושימוש למטרות פנאי (שייט, שחייה ועוד).
השימוש החשוב ביותר במים, למרות שלא הגדול ביותר מבחינה כמותית, הוא השתייה. האדם זקוק למים מתוקים (כלומר - ללא אחוזי המלח הנפוצים באוקיינוסים), ולכן תלוי במים שמקורם במשקעים. צריכת המים לנפש אינה זהה עבור כל בני האדם, ותלויה במאפיינים אנושיים רבים, בשיטות ייצור, רמת חיים וכן הלאה.
בזכות השימושים הרבים למים, קיימת השפעה הדדית הדוקה בין המים לבין תחומי הדמוגרפיה והכלכלה. קיומם של מים מתוקים לשתייה והשקיה כמו סמיכות לאזורי דייג וגישה לנתיבי תחבורה ימיים, עשוי להשפיע על נטיות ההתיישבות האנושיות. לרוב מעדיפים בני אדם התיישבות הסמוכה למקור מים מתוקים ובעלי נגישות לשטחי מים מלוחים, אם כי התפתחויות טכנולוגיות שונות (לדוגמה: שיפורים חקלאיים, פיתוח טכנולוגיות תחבורה וכו') משנות נטיות אלו.
צורות ההתיישבות וניצול המים, מאידך, משנה את מצב המים. מלבד השינויים הברורים מאליהם (לדוגמה: שתייה גורמת למעבר מים לתוך גוף האדם), קיימים שינויים רבים ומורכבים של צורות המים. לדוגמה, הקמת סכר על־פני נהר עשויה להביא להסטת מסלולו. השפעות הדדיות אלו של האדם והמים מביאות לכך שהמים מהווים מרכיב ניכר של הפוליטיקה האנושית, גם אם באופן שאינו גלוי. נושאים כגון שליטה על מקורות מים וזיהומם הינם מכריעים ביותר במאבקי הכוח הפוליטיים השונים.
למרות שבעולם המערבי אספקת המים הינה לרוב מובנת מאליה, לא כך המצב בארצות העולם השלישי. למיליארדים של בני אדם - רוב אוכלוסיית העולם, למעשה - אין גישה למים נקיים. המחסור החמור במים אינו מאפשר לתושבי אזורים אלו לשתות בכמות מספקת ולשמור על ההיגיינה, דבר המגביר את התחלואה. אחרים משתמשים במקורות מים מזוהמים, דבר שאף הוא גורם לתחלואה; רובם המוחלט של המקרים של כמה מחלות הנפוצות בעולם השלישי, כגון מלריה ודיזנטריה, נגרם כתוצאה ממים מזוהמים. בדיונים על מצבן של מדינות העולם השלישי נדחק לעתים קרובות נושא המים לשוליים; אין ספק שבעיות רבות הפוקדות המדינות העניות יוכלו להיפתר רק לאחר התייחסות רצינית למשבר המים.
אמצעים לשימוש במים
כחלק מהשפעות האדם על המים, נוצר צורך של החברה האנושית להניע מים על מנת לשרת את מטרותיהם:
- בשאיבה של מים, משתמשים בני האדם בכלים שונים על מנת להעלות מים לפני השטח, כדי לעשות בהם שימוש.
- בהובלת מים משתמשים בכלים שונות כגון צינור, תעלה, אמת מים ומכלית על מנת לגרום למים לזרום מנקודה לנקודה.
- באגירת מים משתמשים באמצעים שונים כגון בריכה (מלאכותית), בור מים, באר, מגדל מים ומיכל מים על מנת לשמור על המים במקום מסויים, ולעשות בהם שימוש מאוחר.
- בפיזור מים משתמשים בני האדם באמצעים כגון ממטרה על מנת להתיז מים למקומות בהם הם דרושים.
מלבד אלו, לעתים יש צורך בשינוי מצב המים בצורות שונות:
- חימום בכלים כגון תנור וקומקום משרת מטרות כדוגמת בישול או חליטה של צמחים
- קירור על־ידי כלים כגון מקרר משרת מטרות כגון שימוש במי־שתייה קרים באזורים חמים
- אידוי ורתיחה משרתים מטרות כדוגמת קירור מים או יצירת קיטור.
- הקפאת מים עשויה לשרת מטרות כגון שמירתם והובלתם או אגירה של חומר ברמת חום נמוכה.
- המסה של חומרים שונים במים עשויה ליצור תערובות שימושיות כגון סבון.
כמו כן, עשוי להיות שימוש במים שאינו עוסק בשינוי ישיר שלהם. לדוגמה, ציפה עשויה להועיל לאדם בתחומים רבים, ובעיקר בתחום התחבורה (רכבים צפים הם המכונים כלי שייט). כמו כן, שיטת צלילה והשקעת עצמים במים (לאו דווקא של בני אדם), חיוניות למטרות שונות כגון מדידת נפח, דייג וכו'.
מתקני מים
האפשרויות להשיג מים, לאגור אותם ולהוביל אותם ממקום למקום הן שקבעו את מיקומם של יישובים, את אופיים, את אורח החיים בהם ואת התפתחותם הכלכלית והתרבותית. עד התקופה הרומית, לפני כאלפיים שנה, היו מרבית היישובים סמוכים למקורות מים כמו מעיינות ונחלים. אספקת המים של יישובים אחרים הייתה תלויה בבורות ובבריכות אגירה של מי גשמים. הצורך במים הביא לפיתוח של מתקנים שונים להשגתם: מתקנים להעברת מים, מתקני אגירה ומתקנים לניצול מי תהום.
מתקנים להעברת מים
אחד המתקנים הקדומים ביותר להעברת מים ממקום למקום הוא התעלה. התעלה נחצבה בקרקע ודופנותיה חוזקו בעזרת אבנים. תעלות גדולות הגיעו לאורך כמה קילומטרים, לרוחב של כשני מטרים ולעומק של קרוב לשלושה מטרים. המים שנאספו לתעלות היו מי שיטפונות או מים ממקורות קבועים כמו מעיינות ונחלים. זרימת המים בתעלות הייתה בכוח הכבידה.
לעתים קרובות מקורות המים של תושבי הערים המבוצרות היו מחוץ לחומות. כדי להבטיח הספקת מים לעיר גם בעת מלחמה ומצור נחצבו נקרות – דרכי מעבר תת־קרקעיות אל מקורות המים. אחת הנקרות המפורסמות היא נקבת השילוח, שסיפקה מים לתושבי ירושלים הקדומה.
עם הגידול באוכלוסיית האדם והתרחבות ההתיישבות עלה הצורך להעביר את המים אל יישובים ואל אדמות חקלאיות המרוחקים ממקורות המים. לצורך זה הוקמו אמות המים (אקוודוקטים).
מקור השם הוא מהמילה "אמה" (שפחה), שאחד מתפקידיה היה להביא מים לצורכי הבית. אמות המים היו מורכבות מסדרה של תעלות בנויות, פתוחות או סגורות, המונחות על הקרקע או על גבי קשתות וגשרים. מקור המים היה בגובה רב יותר מהיעד שלהם, כדי שיזרמו בכוח הכבידה. לעתים חצתה האמה רכסי הרים בתוך מנהרות חצובות.
מתקנים לאגירת מים
חלק ממתקני האגירה בתקופות קדומות היו טבעיים, כמו גבים (בריכות הנוצרות בתוך שקעים בקרקע), אגמים ושטחי הצפה עונתיים. מתקני אגירה אחרים היו בנויים, כמו סכרים בריכות ובורות.
הסכר הוא קיר בנוי באפיק נחל, שעוצר את הזרימה של המים. עצירת הזרימה יוצרת מאגר במעלה הנחל. את המים שנאגרו הובילו בדרך כלל בתעלות למקומות שונים על פי הצורך. סכרים שימשו הן לאגירת מי שתייה והן לאגירת מים להשקיה. שיטת ההשקיה הנפוצה בתקופות קדומות הייתה שיטת ההצפה: מהמאגר הובלו המים אל השדה שחולק לחלקות. לאחר שהציפו חלקה אחת עברו עודפי המים לחלקה נוספת, נמוכה יותר, וכך הלאה.
הבריכות נבנו בדרך כלל סמוך למעיין או בתוואי של זרימת מי שטפונות. החיסרון העיקרי של אגירה בסכרים או בבריכות פתוחות היה התאדות חלק ניכר מכמות המים במאגר. היו גם בריכות תת־קרקעיות דמויות מנהרות, שהמים בהן נשמרו תקופות ארוכות יותר. אפשר למצוא בריכות כאלה לאורך מדרונות של ואדיות בנגב.
בורות מים היו המאגרים התת־קרקעיים הנפוצים ביותר בארץ. חלק מהם משמשים לאגירת מים גם כיום. הבורות נחפרו בקרקע או נחצבו בסלע בעומקים שונים. צורתם הייתה כשל פעמון – רחבים בקרקעית והולכים וצרים כלפי מעלה בכיוון הפתח. המבנה הזה צמצם את התאדות המים והקל על כיסוי הבור, שנועד למנוע את זיהום המים. מי הגשמים נאספו אל הבור באמצעות תעלות פתוחות, מן הרחובות וגם מגגות הבתים. אגירת המים בבורות אפשרה הקמת יישובי קבע גם באזורים שאין בהם מעיינות או מקורות מים אחרים הזמינים כל השנה.
מתקנים לניצול מי התהום
החיפוש אחר דרכים לניצול מי תהום נבע מכך שבחלק מהאזורים לא היו מקורות מים עיליים (מעיינות, אגמים, נחלים) שהיו זמינים בכל ימות השנה. מי תהום מצויים גם באזורים מדבריים. המתקנים השונים נועדו להעלותם על פני השטח.
גבים מלאכותיים, המכונים בערבית "תמאיל", נחפרו בעומק לא רב באפיקי נחלים או בקרבת הים, במקומות שבהם מי התהום קרובים לפני הקרקע. מי התהום נקווים אל הגב, אך הם אוזלים במהירות בעקבות השימוש בהם. לאחר זמן מה מתמלא הגב מחדש. את הגבים יש לחדש מדי פעם, מכיוון שהם נסתמים על ידי הסחף המובא עם המים.
בארות הן המתקנים הנפוצים ביותר לניצול מי התהום. אלו הן חפירות אנכיות שהעמיקו עד למפלס מי התהום. קוטר הבארות היה גדול, כדי להקל על מלאכת החפירה ועל ניקוי המים. קירות הבאר היו מחוזקות בדרך כלל באבנים. כמות המים שהופקה מהבאר הייתה תלויה בהצלחת החופרים להגיע לעורק מרכזי של מי תהום זורמים.
כדי לנצל את מי התהום שבבארות היה צורך לשאוב אותם. חלק ממתקני השאיבה הופעלו בעזרת אנרגיית שרירי האדם או שריריהם של בעלי חיים. אחד ממתקני השאיבה הפשוטים והקדומים ביותר היה החבל והדלי. מתקני שאיבה משוכללים ויעילים יותר התבססו על גלגלת, בורג (כגון בורג ארכימדס) או מנוף.
זיהום המים
זיהום המים הוא מצב שבו ריכוזם של חומרים מסויימים (אולי רעילים) במים עולה, והמים אינם ממלאים עוד את תפקידם הקודם.
למשל: מי נחל, שהיו בית גידול לדגים, סופגים חומרים זרים הגורמים להכחדת הדגה. בישראל בעיית זיהום המים נפוצה יחסית בגלל חוסר אכפתיות וחוסר מודעות. ידועים בזיהומם נחל הירקון ונחל הקישון. באסון המכביה התמוטט גשר שעבר מעל נחל הירקון, ואנשים שהיו עליו, ואשר באו במגע עם מימי הנחל, חלו ומתו. בנחל הקישון צללו צוללנים שחלו בסרטן, ומשרד הביטחון הכיר בתביעתם לפיצויים מן המדינה.
קיים זיהום טבעי של מים, כתוצאה מהצטברות סחף, הפרשות בעלי חיים, אבק, חול, פיח ועוד, אך האחראי העיקרי לזיהום המים הוא האדם, אשר פעולות שונות שהוא מקיים עשויות לזהם את מקורות המים הקיימים.
המים בדתות
כבר בימי קדם ידע האדם שהמים נחוצים לחיים, שבלעדיהם אין חיים, ושעולמנו מיוחד בכך שיש בו מים נוזלים. כך ביהדות וכך גם אצל עמים אחרים ודתות אחרות.
בסיפור בריאת העולם במקרא, ביום הראשון לבריאה, כשנבראו שמיים וארץ, המים כבר היו קיימים. שנאמר: "ורוח אלוהים מרחפת על פני המים". ביום השני הופרדו השמיים והארץ על המים שבהם זה מזה, וביום השלישי נקוו המים שעל הארץ, להבדיל בין ים ליבשה.
תיאורים דומים, של שליטת כוח עליון על המים ושל "ארגון" והכוונה של המים, נמצאים גם במסורות עתיקות של עמים אחרים, כמו האכדים במזרח והאינדיאנים במערב.
כולם הכירו בחשיבות המים ובכוחם הרב, כוח שיכול לפעול לשני כיוונים מנוגדים: האחד - כיוון של יצירה והענקת חיים בדרך של צמיחה ושגשוג, והשני - כיוון של הרס וחורבן על ידי שיטפונות וגשמי זעף.
ביהדות המים הם מקור ברכה ונותנים חיים לאדם ולכל אשר לו, כאשר האדם נוהג כראוי. האל גומל להולכים בדרך הטובה - "והורדתי הגשם בעתו, גשמי ברכה יהיו". במיתולוגיה ההודית והבבלית יש אלים הממונים על המים ומעניקים אותם לאדם.
לעומת זאת, יש שהמים משמשים כעונש. סיפור המבול מופיע גם אצל היוונים ואצל עמים אחרים. המבול הוא תיאור של מים עצומים הגורמים הרס וכיליון, ומקורו באמונה שהאדם נענש על חטאיו בידי כוח עליון. לא פלא אפוא שקיימת אצלנו וגם במסורות אחרות, למשל אצל שבטים אפריקאיים, "תפילת הגשם": בקשה מכוח עליון לכוון את המים לתועלת ולא לנזק.
נוסף להכרה בחשיבות המים לחיים בכלל, נפוצה האמונה בכוחם המטהר. כשם שרחיצת הגוף במים מנקה אותו מלכלוך גשמי, כך מטהרים המים גם את הנפש מטומאה ומחטא.
מטהר
ביהדות מקובלים מנהגים רבים הקשורים בטיהור על ידי המים: נטילת ידיים, טבילה במקווה, הדחת הבשר, הגעלת כלים ומנהג התשליך בראש השנה. בנצרות ובדתות אחרות קיימת הטבלה של תינוקות והתזת מים מקודשים. ישנם מקורות מים שהם מקודשים במיוחד ומצווה לטבול בהם, כמו נהר הירדן אצל הנוצרים ונהר הגנגס אצל ההינדואים.
עוד אמונות הקשורות במים: למים יש סגולה להבחין בין אדם אשם לחף מפשע, והם גם מסייעים לחזות את העתיד. משום כך, אצל עמים רבים במזרח ובמערב, שימשו המים למשפט, לניבוי ולכשפים. כך בקביעת גזר דין אצל הבבלים בעת העתיקה, כך אצל היוונים בניחוש של האורקל, וכך במשפטי המכשפות באירופה בימי הביניים. השיטות היו שונות: השקעת החשוד בתוך מים, הטלת אבנים למים, שתיית מים והתזת מים.
האמונות והמנהגים הרבים סביב המים נפוצים בעולם כולו. הן בארצות שבהן המים במחסור והתושבים יודעים מניסיונם כי בלי מים אין חיים, והן בארצות שבהן יש מים בשפע רב מדי והאדם מתקשה לעמוד בפני כוח ההרס שלהם.
ראו גם
- זיהום מים
- זיהום הים
- בריכות לגידול דגים
- שלולית
- צמחי מים
קישורים חיצוניים
- אסף רוזנטל,
- השבחת מים,
-
קטגוריה:חומרים כימיים
als:Wasser
ja:水
ko:물
ms:Air
simple:Water
th:น้ำ
חשמל
חשמל היא תכונה של תת־חלקיקים מסוימים, כמו אלקטרונים ופרוטונים, המאפשרת כוחות משיכה ודחיה בינהם.
זהו אחד מארבע הכוחות הבסיסיים בטבע. חשמל נחשב לתכונה המשויכת לחומר ואותה ניתן לכמת (לקבוע את כמותו). במובן זה אמירה כמו "כמות החשמל" מקבילה ל"מטען חשמלי" או "כמות המטען".
קיימים שני סוגים של מטען, המסומנים כחיובי (+) ושלילי (-). מנסיונות נמצא כי מטענים שווי־סימן דוחים זה את זה, ואילו מטענים שוני־סימן מושכים זה את זה. גודלם של כוחות המשיכה והדחיה ניתן לחישוב על ידי חוק קולון.
מושגים רבים בעולם החשמל שאולים מעולם הנוזלים:
- שטף - ריכוז של קווי שדה (מגנטי/חשמלי)
- זרם - תנועת מטענים (בתוך מוליכים) מסודרת בכיוון אחד (מההדק החיובי להדק השלילי).
- הערה: במציאות, מטענים כמו אלקטרונים נעים בכיוון ההפוך (מההדק השלילי להדק החיובי) מטבע היותם שליליים מבחינה חשמלית (כחלקיקים שליליים הם נדחים מהמינוס ונעים לפלוס).
את הזרם ניתן לאפיין על ידי גודל שנקרא גודל עוצמת הזרם (I) והוא גדל כאשר נעים יותר מטענים בתמיסה אלקטרוליטית (יונים) או כאשר עוצמת האור בנורה גדלה כאשר הם מחוברים למעגל חשמלי.
החשמל נחשב ל"תאום" של המגנטיות בגלל הקשר ההדוק ביניהם. לדוגמה: סביב תיל נושא זרם חשמלי מושרה שדה מגנטי, ובתיל הנמצא בשדה מגנטי מושרה זרם חשמלי.
מושגים מעולם החשמל
- מטען חשמלי: קולון "כמות החשמל" בחלקיק. לכל אלקטרון יש מטען של (19-)^10×1.6- קולון , ולכל פרוטון יש מטען של (19-)^10×1.6+ קולון. לשום חלקיק אחר בטבע (או שמיוצר במעבדה) אין מטען חשמלי. מסומל באות q ונמדד בשיטת SI ביחידות של קולון (C, Coulomb - על שם שארל-אוגוסטין דה קולון).
- חומר נייטרלי: חומר לא טעון מבחינה חשמלית, כלומר חומר בו כמות המטען החיובי שווה לכמות המטען השלילי השליליים.
- טעינה ע"י שפשוף: עקירת אלקטרונים מחומר נייטרלי או הוספתם אליו.
- מוליך: חומר בעל אלקטרוניים חופשיים, המסוגל לפיכך להעביר דרכו זרם.
- מבודד (דיאלקטרן): חומר שאיננו מוליך.
- מקור מתח (או: ספק מתח): מספק זרם החשמלי (אנרגיה חשמלית) כדי לשמור על מחת מסוים בין הדקיו. לדוגמה: סוללה, מצבר, שקע (אחד ממתקני החשמל של חברת החשמל).
- זרם: מיצג את כמות המטען החשמלי הזורם במוליך בזמן נתון. בדרך כלל הזרימה בזרם נעשית ע"י אלקטרונים, אך בחצאי מוליחים היא נעשת גם ע"י חורים (אלקטרונים שחסרים) אשר מעתיקים את מיקומם. מסומל באות I, ונמדד בשיטת SI ביחידות של אמפר (A, Ampere - על שם אנדרה מרי אמפר).
- מתח: הפרש פוטנציאלים. מיצג את האנרגיה שיש לחלקיקים עם מטענים (בדומה לאנרגיה פוטנציאלית במכניקה). מסומל באות V ונמדד בשיטת SI ביחידות של וולט (V, Volt - על שם אלסנדרו וולטה).
- התנגדות: מידת "אי־המוליכות" של החומר. מסומל באות R ונמדד בשיטת SI ביחידות של אוהם (Ω, Ohm - על שם ג'ורג' סימון אוהם).
- חוק אוהם: (המתח שווה למכפלת הזרם בהתנגדות). נוסחה חשובה בתורת החשמל המייצגת את הקשר בין מתח, זרם והתנגדות.
- קיטוב: התרכזות המטענים החיוביים בצד אחד של מוליך, והשליליים - בצד השני.
- אנרגיה חשמלית: העבודה שיש להשקיע על מטען כדי להביא אותו מאין-סוף למרחק r ממטען. מסומלת באות E ונמדדת בשיטת SI ביחידות של של ג'אול (J, Joule - על שם ג'יימס פרסקוט ג'אול). במעגל חשמלי, גודלה נתון במכפלת המתח בזרם ובזמן.
- קבל: רכיב הבנוי משני מוליכים וחומר מבודד (דיאלקטרי) ביניהם, והוא אוגר מטענים חשמליים על פני המוליכים שלו.
- קיבול: היחס בין המטען על קבל למתח אליו הקבל מחובר. מסומל באות C ונמדד בשיטת SI ביחידות של פאראד (F, Farad - על שם מייקל פאראדיי)
- חוזק דיאלקטרי: גודל השדה המקסימלי אשר ניתן ליצור בקבל. שדה הגדול ממנו יגרום לפריצת ניצוץ חשמלי, כי המבודד נהפך רגעית למוליך.
- דיודה: רכיב המאפשר לאלקטרונים לנוע רק בכיוון אחד. הדיודה היוותה רכיב מפתח בהמצאות שונות הקשורות לחשמל ולאלקטרוניקה.
- הארקה: חיבור מוליך לאדמה. משמשת להשוואת פוטנציאלים וכאמצעי להגנה נגד התחשמלות.
- ממסר פחת: מכשיר חשמלי שתפקידו לנתק את הזרם במקרה של התחשמלות. בבתים נהוג להשתמש בממסר פחת שרגישותו היא 30 מיליאמפר (זרם מעל 50 מיליאמפר במתח של 220V מתחיל להיות מסוכן לאדם).
- קצר חשמלי: העברת חשמל במעגל חשמלי שהתנגדות שלו היא אפסית (כלומר: נדרש זרם אינסופי). ריתוך הוא בעצם סוג של קצר מבוקר.
- נתיך (פיוז): רכיב שתפקידו להפסיק את הזרם במידה ויש צריכת זרם מעל ערך רצוי, זאת בכדי למנוע השרפות של חוטי החשמל בקירות ובכדי למנוע שריפה. לדוגמא בבתים מקובל נתיך של 10A לקווי מאור, ושל 20A לקווי הספק.
- הספק חשמלי: כמות האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית הנעשית במשך זמן. מסומל באות P ונמדד בשיטת SI ביחידות של ואט (W, Watt - על שם ג'יימס ואט, ממציא מכונת הקיטור). לחלופין ניתן למדוד אותו ביחידות של כוח סוס, השווה ל־736 ואט). גודלו של ההספק החשמלי נתון בנוסחה: (ההספק שווה למכפלת הזרם במתח).
- מגנטיות: תופעת מפתח בייצור חשמל שעליה מתבססים מחוללים ומנועים.
:מגנט: עצם היוצר שדה מגנטי מסביבו.
:עוד בעניין: אלקטרומגנטיות.
- השראה: היחס בין הזרם שמשרה סליל לשטף המגנטי שעובר בו. מסומלת באות L נמדדת בשיטת SI ביחידות של הנרי (H, Henry - על שם ג'וזף הנרי).
- חוק לנץ: הזרם מעכב את סיבת היווצרותו. לדוגמא: אם ניצור חשמל בעזרת כוח היוצר תנועה, יצירת החשמל תיצור כוח שיתנגד לנו.
מעגלים חשמליים
המעגל החשמלי יכול להיות מאחד משלושה סוגים:
- מעגל מקבילי - הוא מעגל שבו כל המכשירים (או הרכיבים) מחוברים ישירות למקור המתח, כך שהמתח שנופל על כל מכשיר (רכיב) שווה, אך הזרם שעובר בכל מכשיר (רכיב) בדרך כלל לא שווה.
- מעגל טורי - הוא מעגל חשמלי שבו המכשירים (או הרכיבים) מחוברים אחד אחר השני (כמו טור), כך שהזרם שעובר בכל המכשירים (רכיבים) שווה, אך המתח שנופל על כל מכשיר (רכיב) בדרך כלל לא שווה.
- מעגל שאינו טורי ואינו מקבילי (מורכב).
ההבדל המרכזי בין שני הסוגים הראשונים הוא שבמעגל מקבילי, כל מכשיר כאילו מחובר לחוד, וניתוק של מכשיר אחד או חיבורו, אינו משמפיע על צריכתם של המכשירים האחרים.
כמו כן, ישנם שני סוגים של זרם במעגל:
זרם ישר (DC) הוא זרם קבוע בכיוונו האלקטרונים נעים מאטום לאטום בכיוון אחד במעגל החשמלי.
זרם חילופין (AC) הוא זרם שכיוונו משתנה כל הזמן. האלקטרונים נעים קדימה ואחורה במעגל החשמלי במחזוריות קבועה [קוטביות וסימן (מינוס או פלוס) מתאימים להגדרה "משנה את כיוונו" בהקשר זה]. ערכו הממוצע של הזרם החילופי לאורך זמן הוא אפס, אך ערכו אינו אפס כל הזמן.
ייצור חשמל
קיימות מספר דרכים ליצר חשמל:
- גנרטור, מחולל: מתקן חשמלי המשמש ליצור חשמל מאנרגיה מכנית. גנרטור מורכב מציר, שעליו סליל מוליך, הנע בשדה מגנטי ומייצר זרם חשמלי (זרם חילופין).
- אנרגיה אטומית: על־ידי שימוש באנרגית החום הנפלטת מביקוע גרעיני מייצרים קיטור המניע טורבינות שבתורן מניעות גנרטור.
- אנרגית רוח: ניתן לרתום את הרוח לסובב גנרטורים.
- אנרגית מים: בארצות שבהן יש נהרות גדולים, בונים סכרים ורותמים את האנרגיה של נפילת המים לייצור חשמל.
- אנרגיה שאובה: שימוש בחשמל, בשעות שפל התצרוכת, לשם שאיבת מים, והפלת המים, לשם ייצור חשמל, בשעות שיא התצרוכת.
- אנרגיה סולארית: במקומות בהן קיים קושי לסלול תשתית חשמל או במקומות בהן הדבר בלתי אפשרי (כמו בתחנות חלל ולוינים) ניתן להשתמש בתאים סולריים (פוטו-וולטאים). תאים אלו ממירים אור לאנרגיה חשמלית.
- אנרגיה כימית: תא חשמלי הוא מיכל המכיל בתוכו שתי תרכובות כימיות ומוליכים אל מחוץ לתא. כאשר מחוברת התנגדות למוליכים, זורם מטען חשמלי ביניהם. ניתן לחבר מספר תאים בטור ולקבל מתח גבוה יותר או מספר תאים במקביל ולקבל הספק לפרק זמן ארוך יותר. כיום קיימות מספר טכנולוגיות ליצור תאים לשימוש רב פעמי (סוללות נטענות) או לשימוש חד פעמי.
בישראל ניתן למצא דוגמאות לרוב אמצעי יצור אלו. ברמת הגולן קיים שדה של תחנות רוח. במספר רב של מקומות ניתן לשים לב לשימוש בתאים סולריים ליצור חשמל בכמויות קטנות כמו עמודי תאורה או מחשבי השקיה במקומות נידחים. בכורי מחקר גרעיני מיוצר חשמל. וכמובן שעיקר יצור החשמל עדיין מגיע מתחנות כוח המשתמשות בדלק קונבנציונלי להנעתן.
תופעות של חשמל בטבע
- ברקים: הברק הינו תופעה חשמלית רבת עוצמה. בנג'מין פרנקלין הוכיח זאת באמצעות ניסוי העפיפון המפורסם שלו.
- ביוחשמל: בעלי חיים רבים רגישים לשדות חשמליים, חלקם (לדוגמא, כרישים) יותר מאחרים (לדוגמא, בני אדם). מקצתם אף מיצרים בעצמם שדות חשמליים רבי עוצמה המשמשים לניווט, ציד או הגנה עצמית. לדוגמא דג הטורפדו, ממשפחת הכרישים, מייצר זרם חשמלי במתח של 50 וולט, או הצלופח הדרום אמריקני בנהר האמזונס, שמייצר זרם חשמלי במתח של 660 וולט, שמסוכן אף לאדם.
- גירוי חשמלי: ניורונים במערכת העצבים מעבירים מידע באמצעות דפקים חשמליים
- חומר: אטומים ומולקולות נמשכים זה לזה על ידי כוחות חשמליים.
- שדה מגנטי של כדור הארץ: הנוצר על־ידי תנועה סיבובית של יונים בליבת הארץ.
- חשמל סטטי: תופעה של חשמל שנוצר כתוצאה מחיכוך של עצמים אחד בשני.
מקור המילה חשמל
המילה חשמל מופיעה שלוש פעמים בתנ"ך, וכולן בספר יחזקאל בהקשר לגילויו של האלוהים, ביחד עם מראה של אש ואור.
- "וָאֵרֶא, וְהִנֵּה רוּחַ סְעָרָה בָּאָה מִן הַצָּפוֹן, עָנָן גָּדוֹל וְאֵשׁ מִתְלַקַּחַת וְנֹגַהּ לוֹ סָבִיב, וּמִתּוֹכָהּ כְּעֵין הַחַשְׁמַל מִתּוֹךְ הָאֵשׁ". (יחזקאל פרק א', פסוק ד')
- "וָאֵרֶא כְּעֵין חַשְׁמַל כְּמַרְאֵה־אֵשׁ בֵּית־לָהּ סָבִיב, מִמַּרְאֵה מָתְנָיו וּלְמָעְלָה, וּמִמַּרְאֵה מָתְנָיו וּלְמַטָּה, רָאִיתִי כְּמַרְאֵה־אֵשׁ וְנֹגַהּ לוֹ סָבִיב". (שם א', כ"ז)
- "וָאֶרְאֶה וְהִנֵּה דְמוּת כְּמַרְאֵה אֵשׁ מִמַּרְאֵה מָתְנָיו וּלְמַטָּה אֵשׁ, וּמִמָּתְנָיו וּלְמַעְלָה כְּמַרְאֵה זֹהַר כְּעֵין הַחַשְׁמַלָה". (שם ח', ב')
בלעז נקרא החשמל "אלקטריות" (electricity), מהמלה היוונית "אלקטרון" - ענבר. מקור הקשר הוא בתופעת טעינתו של ענבר במטען חשמלי (סטטי) בעת שפשופו. בתרגום השבעים תורגמה המלה "חשמל" למלה היוונית "אלקטרון". למחדשי השפה העברית לא נותר אלא לעברת חזרה electricity ל"חשמל".
-
ja:電気
ko:전기
simple:Electricity
מחנה השמדהמחנה השמדה (בגרמנית Vernichtungslager) הוא מתקן שהוקם על-ידי גרמניה הנאצית במהלך מלחמת העולם השנייה לשם השמדתם של יהודים ושל מיעוטים נוספים שהממשל הנאצי החליט להשמידם. השמדת היהודים, השואה, כונתה בפי הגרמנים הפתרון הסופי (Endlösung). מחנה ההשמדה היה שלב מתקדם בהתפתחותה של מכונת ההשמדה הנאצית כאשר קדמה לו שיטת הירי לבורות.
מחנות ריכוז הוקמו בגרמניה זמן קצר לאחר עליית הנאצים לשלטון. מחנה הריכוז הראשון היה דכאו, שהוקם ליד מינכן, מיד לאחר עליית היטלר לשלטון ב–1933. בעקבותיו הוקמו מחנות נוספים, כמו בוכנוואלד ומאטהאוזן. הם נועדו לכליאת מתנגדי משטר, לשבירתם ולעתים אף לחיסולם. טרם מלחמת העולם השנייה נכלאו במחנות הריכוז מעל לרבע מיליון אסירים. בכמה מחנות הוקמו מפעלים לעבודות כפייה ומעבדות לניסויים בבני-אדם, שבהן נבדקו אפשרויות של עיקור המוני או של מידת סבילותו של האדם לקור ולמחלות.
ב-20 בינואר 1942 נערכה ועידת ואנזה, שבה גיבשו בכירי הממשל הנאצי את הפתרון הסופי - התוכנית להשמדת יהודי אירופה, ולאחר מכן החל שילוח היהודים למחנות ההשמדה. עם ההחלטה על השמדת היהודים שינו הנאצים את אופיים של אחדים ממחנות הריכוז למחנות השמדה, אולם מרבית מחנות ההשמדה נבנו מלכתחילה למטרה זו.
מחנה ההשמדה הראשון הוקם בעיר חלמנו שבפולין כחודשיים לפני ועידת ואנזה. היה זה מחנה השמדה ניסיוני בו גם נוסה הגז ציקלון בי. בעקבות החלטות הוועידה על השמדה המונית, הוקמו בפולין מחנות ההשמדה טרבלינקה, בלז'ץ, סוביבור, מיידנק ואושוויץ-בירקנאו אשר כוונו במיוחד להשמדה מהירה של יהודים.
הגרמנים ידעו כי תנאי הכרחי לפעולה "חלקה" של מחנות ההשמדה הוא שמירת הסודיות, ולכן שמרו והקפידו על תכסיסי מרמה והטעייה. לאנשים הוסבר כי הם הולכים לעבודה, ושם יקבלו אוכל טוב יותר מאשר במחנות הריכוז - אנשים רבים הלכו ללא התנגדות. תאי הגזים לא נראו דבר מחריד. הם היו מכוסים במדשאות ובתוכן ערוגות פרחים. לאנשים הוסבר שלפני העבודה הם הולכים להתרחץ. הקרבנות האמינו עד הרגע האחרון שהם הולכים להתקלח.
מחנות ההשמדה העיקריים הוקמו על ידי הגרמנים על אדמת פולין:
לקראת סיום המלחמה, עם התקדמות הצבא הסובייטי לעברם, הזדרזו הנאצים לחסל את מחנות ההשמדה. הם התאמצו מאד לטשטש את עקבותיהם והקימו יחידה מיוחדת לשריפת הגוויות בקברי ההמונים.
-
קטגוריה:השואה
יהדות
היהדות היא הדת העתיקה והקטנה ביותר מבין שלוש הדתות המונותאיסטיות הגדולות. מקור השם יהדות הוא שבט יהודה, שאליו מתייחסים רוב היהודים בני זמננו לאחר שעשרת השבטים גלו למקומות אחרים. יש המעדיפים את השם ישראליות, על שם ישראל, הוא יעקב, אביו של יהודה, בשל העובדה שהוא כולל את כל שבטי ישראל.
היהדות היא דת, אך גם לאום. אופיה לאומי יותר מאופיין של דתות אחרות, והשותפים לה נחשבים לבני עם אחד. מנגד, אלו הממירים דתם לדת אחרת נחשבים גם לכאלו שיצאו מגדרו של הלאום (ראו האח דניאל).
אחדים ממאפייני היהדות
- הספר הקדוש ביותר לעם היהודי הוא התנ"ך המתאר את קורות העם היהודי, מבריאתו עד הקמת בית שני. התורה היא החלק המקודש ביותר בתנ"ך. על פי אמונת היהדות הוכתבה התורה מפי האלוהים למשה. בה מנויות מצוות הדת: מצוות עשה ומצוות לא תעשה. פרשנות למקרא כתובה במשנה ובתלמוד, וסביבם נסוב מרבית הלימוד בישיבות.
- סמלה של היהדות כיום הוא מגן דוד - שעל פי המסורת היה סמלו של דוד המלך. הסמל העתיק של היהדות היה מנורת שבעת הקנים שניצבה בבית המקדש.
- תפילה המייצגת את תמצית היהדות היא "שמע ישראל, ה' אלוהינו, ה' אחד" - משפט שלפי המסורת אמרו בני יעקב לאביהם. לאורך הדורות הלכו מקדשי השם אל מותם כאשר משפט זה על שפתותיהם.
- הלוח העברי - לוח השנה המשמש את היהדות הוא לוח משולב ירח-שמש: חודשיו מבוססים על חודשי הירח, אך השנה היהודית תואמת לשנת השמש, בכדי שהחגים יצאו תמיד באותה תקופה של השנה.
- היום המקודש בשבוע הוא השבת שבה נהוג לשבות ולנוח מעבודה ואותה מציינים בטקסים שונים כמו קידוש, ארוחות חגיגיות, והבדלה בסיומה.
- המנהיג הדתי נקרא רב והוא אחראי על ניהול הקהילה ועל הנהגתה הרוחנית. קיים גם משפט דתי, בנושאי אישות וממונות, ובעבר - גם בנושאי פלילים.
- בית התפילה נקרא בית כנסת ונהוג להתכנס בו בתפילות יומיומיות, ובפרט בשבתות ובחגים.
- המקום המקודש ליהדות הוא ארץ ישראל, שנקראת במסורת היהודית ארץ הקודש וארץ החיים ותארים חיוביים נוספים. ישנה מצווה להתגורר בארץ ישראל ואף אסור לצאת ממנה לחו"ל. לדעת חלק מהפוסקים מצווה אף להקים בה מדינה ולהחיל בה ריבונות יהודית, אם כי לדעת אחרים יש להימנע מכך מטעמים של איסור על "קירוב הקץ". בארץ ישראל עצמה יש מדרגות בקדושה, כאשר העיר המקודשת ליהדות היא ירושלים, עיר שבה היה בית המקדש. הר הבית, שבו שכן המקדש, הוא האתר המקודש ביותר בארץ ובעולם כולו, ובשל קדושתו הוא אסור בגישה בימינו אלה. ערים מקודשות נוספות הן חברון - שבה לפי המסורת קבורים אבות האומה, טבריה בה קבורים רבנים רבים וצפת - שבה התפתחה תורת הקבלה.
הלכה ואמונה יהודית
התורה שבכתב המורכבת מחמשת חומשי תורה, חמשת הספרים הראשונים של התנ"ך, והתורה שבעל פה - המשנה והתלמוד, כוללות את ההוראות ההלכתיות של היהדות, המצוות. עיקר ספרות הקודש היהודית היא דיון ופירוש של המצוות.
ביהדות יש תרי"ג (613) מצוות, המחולקות לרמ"ח (248) מצוות "עשה" ושס"ה (365) מצוות "לא-תעשה". בימי הביניים נעשו ניסיונות לחלוקה של המצוות. ישנה חלוקה רוחבית נוספת, בין מצוות ש"בין אדם לחברו" ומצוות ש"בין אדם למקום".
יש הרואים ביהדות דת הלכתית ומשפטית בלבד, ובעת החדשה קמו הוגים ששללו את קיומם של 'עיקרי אמונה' ביהדות. עם זאת, מקובל לייחס ליהדות כמה וכמה יסודות אמונה או דוֹגמות. מפורסמת ביותר היא רשימתו של הרמב"ם הכוללת שלושה עשר עיקרים, ובראשם האמונה באל אחד, האמונה בהיותו מופשט ולא גשמי, האמונה בנבואה והאמונה בעליונותה הנבואית של תורת משה. בין העיקרים נוספים נמצאות האמונות בתחיית המתים, בעולם הבא ובמשיח.
תולדות העולם
על פי האמונה היהודית נברא העולם בשישה ימים אלוהיים-קוסמולוגיים, ושנת התשס"ה, שבה נכתבים דברים אלה, היא השנה ה-5,765 לבריאת העולם, כאשר לא מעט פרשנים סוברים שספירה זו מתחילה מסוף הבריאה, ומיצירת אדם הראשון בשנת האפס. לפי המתואר בבראשית, נברא האדם אחרון ככתר הבריאה במושלמותו ובתבונתו (בצלם אלהים) ולאחריו היה יום השביעי יום מנוחה (יום השבת). על פי היהדות האשה נבראה מצלעו של הגבר, ויש מחלוקת בענין "הצלע" בין פרשני התלמוד, האם יש להבין כפשוטו מצלעו או מצדו שאז נבראו כדו-פרצופין גב אל גב. לאחר חטאם (האכילה מעץ הדעת) הם גורשו מגן עדן לארץ ומשם מתחילה שושלת האדם. על פי חלק מחכמי ופרשני היהדות כל סיפור הבריאה וגן העדן הינו מיתי-אלגורי-סימבולי, ונכלל בסוד "מעשה בראשית", וטעות חמורה היא להבינו כפשוטו.
יסוד היהדות
על פי התנ"ך, מייסד היהדות הוא אברהם, המונותאיסט הראשון שעלה לארץ ישראל מאור כשדים, ולו הובטחה הקמת עם סגולה מזרעו, אשר יירש את ארץ ישראל - "ואעשך לגוי גדול". אברהם גם ייסד את מנהג המילה, מנהג שעד היום מקפידים בו היהודים.
לאחר שצאצאיו ירדו למצרים והפכו להיות עבדים, הם יצאו בהנהגתו של משה רבנו באותות ובמופתים משם לארץ ישראל וכבשוה והתנחלו בה. מעניין שלפי המקרא - הראשון שהגדיר את ישראל כעם היה דוקא פרעה שאמר "הן עם בני ישראל".
על פי המקרא, התרבות היהודית לא התפתחה באופן רגיל והדרגתי, אלא ניתנה בפעם אחת בהבזק שמימי, לאנשים שהיו שקועים עד צוואר בתרבות האלילית של מצרים. לאחר מתן התורה בני ישראל הסתובבו ארבעים שנה במדבר, כעונש על רצונם לחזור למצרים מעט אחר יציאתם ממנה, ורק בתום אותה תקופה נכנסו צאצאיהם של יוצאי מצרים אל הארץ, שבאותה תקופה נקראה ארץ כנען. לפי המסורת, היהודים כבשו את כנען וחיו בה עד לשנת 586 לפנה"ס. באותה שנה יצאו היהודים לגלות בבל, גלות שנמשכה כ-50 שנה (לפי המסורת 70). אל ישראל הם שבו בעקבות הצהרת כורש מייסד האימפריה הפרסית: "מי בכם מכל עמו ה' אלוהיו עמו ויעל".
במסורת היהודית מתוארכת תחילת הגלות לזמן חורבן בית המקדש השני בשנת 70, אם כי כבר קודם לכן שועבדו היהודים לנציבי רומא, ואף שהאסון הגדול פקד את הישוב היהודי בארץ רק שישים שנה לאחר החורבן, בעקבות מרד בר כוכבא.
היהדות מקדשת את היום השביעי בשבוע כיום אסור במלאכה ומיועד לתפילה, לסעודה, למנוחה וללימוד. כמו כן, ישנם מועדים נוספים במהלך השנה, שנחלקים למועדים מקראיים ומועדי חז"ל. מועדים מקראיים: ראש השנה (יומיים), יום הכיפורים, שלוש הרגלים: פסח (7 ימים), שבועות (יום),סוכות (7 ימים) ו שמיני עצרת (שמחת תורה) (יום אחד). מועדי חז"ל: פורים וחנוכה (8 ימים), וכן חמשת הצומות, (תשעה באב, שבעה עשר בתמוז, עשרה בטבת, תענית אסתר ו צום גדליה). ישנם ימים טובים נוספים: בכללם כל ראש חודש עברי, ט"ו בשבט וט"ו באב.
בגלות נחגגו המועדים המקראיים יומיים כל אחד.
בין היום הראשון לשביעי של פסח וסוכות, שנחשבים לחגים, שאר הימים הנם חול המועד, שזהו מעמד ביניים בין חג לסתם יום חול.
לאחר כינון המדינה נוספו לרשימת המועדים גם יום העצמאות, יום הזכרון לחללי מערכות ישראל ויום הזכרון לשואה ולגבורה.
התפתחות ואירועים
תקופות בתולדות היהדות
- בית ראשון - פעולת הנביאים וכתיבת התנ"ך
- בית שני חתימת התנ"ך וראשית פיתוח התורה שבעל פה.
- היהדות בראשית הגלות - כתיבת היצירות הבסיסיות של התורה שבעל פה. עד המאה ה-7
- היהדות בימי הביניים - פריחתה תחת חסות ערבית, הפרשנים הגדולים, הפילוסופים היהודיים. עד המאה ה-15
- היהדות בעת החדשה - החסידות, ההשכלה, החילון, הרפורמה. עד המאה ה-20
- היהדות במאה ה-20 - הציונות, השואה, מדינת ישראל
אירועים מרכזיים
יציאת מצרים - מעמד הר סיני - חורבן בית ראשון - הצהרת כורש - עליית עזרא ונחמיה - חורבן בית שני - גירוש ספרד - הצהרת בלפור - השואה - תקומת מדינת ישראל
מדוע יש מעט יהודים?
חרף גילה המופלג היהדות היא בעלת מספר הנמנים עליה, היהודים, קטן במידה יוצאת דופן. דבר זה נובע מכמה סיבות:
# היהדות ביסוד השקפתה רואה עצמה כחוד החנית של האנושות וכדת אליטיסטית, ואיננה דת מיסיונרית. בניגוד לנצרות ולאיסלם, שברוב תקופותיהן העבירו לדתם בשכנוע או בכוח המוני אנשים, היהדות הערימה בדרך כלל קשיים בפני המתדפקים על דלתותיה (ראו חריגים בסעיף גיור להלן).
# התנכלות פיסית ותרבותית מרובה ליהודים מצד עמים אחרים והעברה המונית של יהודים על דתם, כפי שנעשה למשל בספרד, בפורטוגל ובדרום אמריקה. (ראה אנטישמיות, עלילות דם, אינקוויזיציה, אנוסים פרעות, השואה).
# בניגוד לנצרות שהדגש ב | | |
