יום רביעי, 29 ביולי 2009

המלצה על שני בלוגים מדעיים בעברית

למרבה הצער, מבין שלל הבלוגים בעברית מעטים עוסקים במדע. הפעם אמליץ על שני בלוגים מדעיים בעברית שאני נהנה לקרוא בהם.

הראשון הוא בלוג ותיק, שכיום כבר אינו מתעדכן, אך בכל זאת הוא מכיל המון מידע שימושי ומעניין: בלוג לנושאי מדע של גל ברק.

ההמלצה השנייה היא על הבלוג מדע אחר של רועי צזנה. רועי, ידיד שלי, מביא סיפורים מעניינים יחד עם הסברים מדעיים. זו הזדמנות טובה לאחל לו הצלחה והמשך כתיבה מעניינת ופורייה.

יום רביעי, 15 ביולי 2009

מה מחזיק את האקסוספירה?

שאלה נוספת של שרון בריזינוב, קורא של הבלוג:
מה גורם לגזים בשכבות האקסוספירה להישאר צמודים לכדור הארץ? למה הגזים בשכבות אלו לא מתפשטים לעבר החלל ?
אקסוספירה, שמתחילה בגובה של כ-500 ק"מ, היא השכבה החיצונית של האטמוספירה. זאת שכבה דלילה של חלקיקים ומולקולות ששייכים לאטמוספירה, כלומר הם מוחזקים על ידי כוחות שמקורם בכדור הארץ. קשה להגדיר במדויק את הגבול בין האקסוספירה ובין החלל החיצון - מדובר על סדר גודל של עשרות אלפי ק"מ מפני כדור הארץ, כלומר זו שכבה עבה ביותר.

יום ראשון, 12 ביולי 2009

מה המקור לחוק השני של התרמודינמיקה?

שרון בריזינוב, קורא של הבלוג, שלח לי שלוש שאלות במייל. השאלות עוסקות בנושאים שונים ואשתדל להקדיש לכל אחת פוסט נפרד. השאלה הראשונה מתייחסת לסוגייה פיזיקלית חשובה:
מדוע החוק השני של התרמודנמיקה מתקיים? מהו הגורם לחום לזרום למקומות קרים יותר?
לפני שאני נכנס לעומק הנושא אעיר שבעיני החוק השני של התרמודינמיקה הוא אחד החוקים הפיזיקליים החשובים והמרכזיים. יש לו חשיבות היסטורית בהתפתחות המדע ויש לו גם חשיבות מעשית ויישומית. למעשה, אנו נוכחים בחוק השני בחלק גדול מהפעולות היומיומיות, למשל בתהליכים של מעבר חום, בעת ערבוב של חומרים ובתגובות כימיות. אגב, המטבח הביתי הוא מעבדת ניסויים מעולה לבדיקת החוק השני של התרמודינמיקה על מרבית היבטיו.

אז מהו בעצם החוק השני של התרמודינמיקה? בואו נחשוב על ניסוי פשוט: אנו מציבים ספל קפה חם בחדר. כעבור כמה דקות הקפה מתקרר. התהליך ההפוך, שבו קפה יתחמם בעצמו מעל טמפרטורת החדר איננו הגיוני. בשפה מדעית ניתן לנסח זאת כך: אנרגיה עוברת באופן ספונטני מעצם חם לעצם קר. מעבר האנרגיה הזה מכונה זרימת חום. אם רוצים להפוך את כיוון זרימת החום יש להשקיע אנרגיה ממקור חיצוני, ואז זו כבר לא "זרימת חום ספונטנית". זרימת חום הפוכה מתרחשת למשל במקרר ובמזגן, ואלו הם, כידוע, צרכני אנרגיה.

יום רביעי, 1 ביולי 2009

המהפכה הסולארית - נספחים

החלק השלישי של המאמר "המהפכה הסולארית" שפורסם בגליליאו  
לאינדקס

האפקט הפוטו-וולטאי

מוליכים-למחצה מאולחים נחלקים לשני סוגים: מוליכים-למחצה מסוג n ומוליכים-למחצה מסוג p. החלוקה היא בהתאם לחומר המאלח, הקובע את סוג נושאי המטען במוליך-למחצה. כך, למשל, אם נאלח צורן בזרחן, שיש לו נטייה לאבד אלקטרון, נקבל מוליך-למחצה מסוג n, כלומר מוליך-למחצה שיש לו עודף של אלקטרונים חופשיים. לעומת זאת, אם נאלח את הצורן בבורון, שיש לו נטייה למשוך אלקטרונים, נקבל מוליך-למחצה מסוג p, כלומר מוליך-למחצה שיש לו מחסור באלקטרונים, או בעגה המקובלת, עודף של "חורים". כדאי לשים לב שבמתכת נושאי המטען הם אלקטרונים חופשיים בלבד, ואילו במוליך-למחצה תיתכן גם "זרימה של חורים". זרימה זו מתבטאת בפועל כהתקדמות מהירה של המקום הריק לאורך החומר, התקדמות שמקורה בתנועות קצרות של אלקטרונים הממלאים בכל פעם את החור.

המהפכה הסולארית - חלק שני

החלק השני של המאמר "המהפכה הסולארית" שפורסם בגליליאו
לאינדקס

חשמל ישיר

דרך נוספת להשתמש באנרגיה סולארית היא בעזרת המרה ישירה שלה לחשמל. האפקט הפוטו-וולטאי, כשמו כן הוא, פירושו ייצור של מתח חשמלי (הנמדד בוולטים) בעקבות הארה, כלומר בעקבות פגיעת פוטונים בחומר. הצורה הנוכחית של תאים פוטו-וולטאיים (תאי PV) התגבשה במעבדות חברת AT&T בארצות-הברית בשנות החמישים של המאה ה-20. תאים אלו בנויים מדיודה עשויה מוליך-למחצה, והם מפיקים מתח חשמלי כאשר מאירים אותם. ההספק שתא בודד מספק לצרכן (מכפלת המתח החשמלי בזרם החשמלי) תלוי כמובן בעוצמת ההארה, ונהוג להגדיר יעילות או נצילות של תא פוטו-וולטאי כהספק המקסימלי המיוצר חלקי ההספק של קרינת האור הפוגע.

המהפכה הסולארית - חלק ראשון

החלק הראשון של המאמר "המהפכה הסולארית" שפורסם בגליליאו
לאינדקס 

מאת ג'ודי ואריה מלמד-כץ

על הפוטנציאל של אנרגיית שמש להפוך למקור אנרגיה עיקרי במדינות שטופות אור

השמש היא מקור אנרגיה זמין ומתחדש, ואם נהיה מוכנים לייעד שטחי קרקע גדולים להצבת קולטי שמש, אזי בעיות האנרגיה של חלק ממדינות העולם צפויות להיעלם. למעשה, אנרגיית השמש, שהשימוש בה נקי לחלוטין, בלא תוצרי לוואי מזהמים, מוזכרת זה שנים כמקור אפשרי לייצור חשמל בקנה מידה גדול, במיוחד באזורים מוארים כמו ישראל. עם זאת, ההספק הכולל של החשמל המופק מאנרגיית שמש בעולם כולו עומד עתה על 5,000 מגה-ואט בלבד - רק 0.15% מהדרישה העולמית לחשמל.

מאמר אודות אנרגיה סולארית

בשלושת הפוסטים הקרובים אפרסם מאמר אודות אנרגיה סולארית שכתבתי יחד עם אשתי ג'ודי עבור מגזין גליליאו.

המאמר, "המהפכה הסולארית", התפרסם בגיליון 107 של גליליאו ביולי 2007.

המאמר נערך על ידי שלומית עוזיאל-רז (העורכת) וצבי עצמון (העורך המדעי).

קישורים ישירים למאמר:
חלק ראשון
חלק שני
נספחים