מהו משקלו של ענן?

מהו משקלו של ענן? אלכס

יש עננים קטנים ויש עננים גדולים, יש עננים צפופים ויש ענני נוצה - ענן ענן ומשקלו. שים רק לב לכך שמשקל הוא תכונה שתלויה בכח המשיכה, ולכן משתנה עם המרחק מכדור הארץ. מה שאנחנו בדרך כלל מכנים "משקל" - הדבר שמודדים בגרם ובק"ג - נקרא למעשה "מסה", ולמטר מעוקב של ענן יש מסה מאוד קטנה - כחמישה גרמים. לשם השוואה: למטר מעוקב של מים יש מסה של בערך טון, שזה מיליון גרמים, ולמטר מעוקב של זהב יש מסה של כמעט 20 מיליון גרמים. אפילו מטר מעוקב של אוויר (בגובה פני הים ובטמפרטורת החדר) מתהדר במסה של כ־1,200 גרם, בערך פי 420 מענן באותו נפח.

כמה שוקל ענן? צילום: shutterstock

איך זה יכול להיות? פשוט מאד. אמנם האוויר הוא גז והענן הוא מוצק או נוזל (קרח או מים, תלוי בתנאי הסביבה), אבל האוויר צפוף ואחיד, ואילו המים שמרכיבים את הענן מפוזרים לרסיסים על פני חלל גדול. בתוך מטר מעוקב של ענן נשאר עוד מקום לדי הרבה אוויר. אז נשמע שיצאנו בזול ושעננים לא שוקלים כל כך הרבה, אלא שזה לא המצב.

עננים גדולים מגיעים לגדלים מפלצתיים באמת. ענני קומולונימבוס, אלו שמחוללים סופות רעמים, יכולים להגיע לגובה של עשרה ק"מ מהבסיס עד לצמרת, ולהשתרע על פני מרחק דומה לרוחב. צורתם אינה אחידה, כמובן, אבל אומדן זהיר מראה שאנחנו עוברים בקלות את החצי טריליון מטרים מעוקבים, מה שנותן לנו מסה של כמה ביליוני ק"ג, שהם כמה מיליוני טונות שצפים לנו בחינניות מעל הראש. כאלו הם העננים, גדולים ויפים.

האם כאשר טמפרטורה עולה מ-10 ל-20 מעלות נהיה חם פי שניים? תומר

תומר היקר,

לא כתבת בדיוק על אילו מעלות אתה מדבר, והמילה "מעלות" לבדה היא שם כללי לשלבים בסולם. הערך והמיקום של כל מעלה תלויים בסולם שבו אתה משתמש, וכך גם התשובה לשאלה שלך. מאחר שבמדינות מתקדמות מודדים את הטמפרטורה לפי סולם צלזיוס, ומאחר שכך נהוג גם בארצנו, אני מניח שאתה שואל על מעלות צלזיוס. במעלות צלזיוס התשובה לשאלה שלך שלילית, והסיבה לכך פשוטה מאד: הסולם של צלזיוס שרירותי לגמרי. הוא לא מתחיל מהאפס האמיתי.

אנדרה צלזיוס, שהמציא את הסולם, בכלל בחר לתקוע את האפס בטמפרטורה שבה מים רותחים ואת ה־100 בטמפרטורה שבה הם קופאים. רק אחרי מותו הפך חוקר הטבע הנודע קארולוס ליניאוס את הסולם על פיו, כפי שמקובל היום. כך או כך, ברור לגמרי שאפס מעלות צלזיוס אינן שוות לאפס חום, אחרת לא היו לנו מעלות צלזיוס מתחת לאפס.

האפס האמיתי הוא היעדר מחלט של חום. מדענים קוראים לטמפרטורה הזו "האפס המחלט", והיא עומדת על בדיוק 273.15 מעלות צלזיוס מתחת לאפס של צלזיוס. ואם האפס של צלזיוס הוא לא האפס האמיתי, אז גם העשר והעשרים לא נמצאים במקום הנכון. עשר מעלות צלזיוס הן 283.15 מעלות מעל לאפס המוחלט, ועשרים מעלות צלזיוס הן 293.15 מעלות מעליו. עכשיו תגיד לי אתה, 293 מעלות נשמע לך כמו פי שניים מ־283?

יש סולם אחר, מתוקן, שמתחיל לספור מהאפס המחלט. הוא נקרא "סולם קלווין", וכן, אם היית מציין אותו בשאלתך התשובה היתה חיובית. כמות נתונה של חומר בטמפרטורה של עשרים מעלות קלווין מכילה בדיוק פי שניים אנרגיית חום מאותה כמות בטמפרטורה של עשר מעלות קלווין. זה עדיין קר מאד: הליום ומימן הם שני היסודות היחידים שלא

קופאים בעשרים מעלות קלווין, אבל זה בכל זאת פי שניים יותר חם.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il