منتديات ArabiaWeather.Com - هل فعلاً عندما يبرد الهواء يزداد وزنه؟!

منتديات ArabiaWeather.Com (http://forum.arabiaweather.com/index.php)

- مركز تعريف و تعليم علم الأرصاد الجوية (http://forum.arabiaweather.com/forumdisplay.php?f=13)

- - هل فعلاً عندما يبرد الهواء يزداد وزنه؟! (http://forum.arabiaweather.com/showthread.php?t=8153)

هل فعلاً عندما يبرد الهواء يزداد وزنه؟!

تفسير نزول الهواء البارد و صعود الهواء الساخن

هناك أمر شائع بين كثير من الناس و نجده في مناهج كثيرة و هو أنه ببرودة الهواء يزداد وزنه؟!

هل هذا منطقي؟!

- عندما تزداد الكثافة لا يزداد الوزن، فالكثافة مرتبطة بالحجم، بازديادها يقل الحجم مع ثبات (الكتلة و الوزن)، لأن الذي جرى على عينة الهواء هو تبريد فلم يُحدث شيئاً في الكتلة أو الوزن (لم يحدث زيادة في المادة و هي الهواء).

- عندما يبرد الهواء تقترب جزيئاته من بعضها فتزداد كثافته فالكثافة تبين نسبة كتلة المادة إلى حجمها

- و لكن يكون كلامنا صحيحاً عندما نقصد أننا لو أخذنا وحدة حجم متساوية من عينة هواء قبل و بعد التبريد مثلاً (1 سم مكعب) فسيختلف (الوزن أو الكتلة) لاختلاف الكثافة و ثبات الحجم.

- الكتلة هي كمية المادة التي يحتويها الشيء، لا يمكن أن تزداد أو تنقص دون تغيير ما في المادة. و بالرجوع إلى القانون: الكثافة = الكتلة / الحجم، هناك علاقتان: الكثافة - الكتلة: طردية، و الكثافة - الحجم: عكسية. فعند تبريد الهواء تزداد الكثافة و لا يحدث تغيير في الكتلة و إنما يقل الحجم.

- لو أحضرنا على سبيل المثال 1 كغ ماء و حولناه إلى الحالات الفيزيائية الثلاثة بتغيير درجة الحرارة و قسنا الكتلة عند أي درجة حرارة و أي حالة فيزيائية فستبقى ثابتة، حسب قانون حفظ الكتلة و قانون حفظ المادة لا يمكن أن تتغير الكتلة إلا إذا كان هناك ما يغير الكتلة (كمية المادة في الشيء) و بالتالي عندما تزداد البرودة -> تزداد الكثافة -> يقل الحجم. الكتلة هي التي تُحدث التغيير في الكثافة بتغييرها، و تغيير درجة الحرارة (تغيير الكثافة) لا يؤدي إلى تغيير الكتلة.

- لماذا يتجاهلون علاقة الكثافة بالحجم العكسية؟؟؟!!! (تقلص الأجسام بالبرودة).

علاقة طردية بين الكثافة و الكتلة إذا قمنا بزيادة الكتلة مع ثبوت الحجم تزداد الكثافة، أما ازدياد الكثافة نتيجة البرودة فتكون الكتلة ثابتة و بالتالي العلاقة العكسية بين الكثافة و الحجم. لا يمكن أن تتغير الكتلة بانخفاض درجة الحرارة؟؟؟؟؟!!!!!!!! (حسب قانون حفظ المادة) (مثال بسيط: لو كنت تحمل ثلجة بيدك ثم انصهرت هل تشعر باختلاف الوزن؟؟!؟!؟!؟!)

- مثال بسيط لتقريب الصورة: لو اشترينا 2 كيلو لحمة أو خضار أو فاكهة ثم قمنا بالتبريد أو التفريز هل يصبح 4 كيلو لحمة أو ...؟، إذا كانت تصير الأمور هكذا لقال البائعون: "اشترِ كيلو لحمة و الثاني مجاني". الكتلة هي كمية المادة في الشيء لا تتغير إلا بتغير مقدار المادة.

- الحجم في الغلاف الجوي غير ثابت: طبقة التروبوسفير (الطقس) ترتفع حتى 18 كم عند خط الاستواء (حجم أكبر ناتج عن كثافة أقل و درجة حرارة أعلى)، أما عند القطبين 8 كم (هواء أبرد و حجم أقل و كثافة أكبر).

- انخفاض الكثافة مع الارتفاع في طبقات الجو جميعيها و في المقابل اختلاف درجات الحرارة و نمط تغيرها من طبقة لأخرى، فهذا يفند تلك النظرية.

- طبعاً هذا تصور شخصي و غير منقول من كتاب أو موقع، و أنا أرفض تلك الفكرة لأنها غير منطقية
لذلك وضعت فرضاً يفسر ذلك الشيء:

الهواء البارد يهبط و الهواء الساخن يصعد للوصول إلى الاتزان الحراري و لكن ليس لأنه أثقل (كتلته أكبر و كذلك وزنه)، و إنما الهواء الساخن نتيجة ارتفاع درجة الحرارة و حسب قانون حفظ الطاقة (طاقة حرارية تتحول إلى طاقة حركية) فتزداد طاقة الجزيئات الحركية و بالتالي يتحرك الهواء الساخن إلى أعلى و بالتالي يهبط الهواء البارد لزوال المعيق (الهواء الساخن) مع ثبوت الوزن.
عندما تُسَخِّن أشعة الشمس سطح الأرض ثم يسخن الهواء القريب يقل الضغط الواقع عليه لزيادة حجمه (زيادة المساحة السطحية المعرضة للضغط) (من خلال: الضغط = القوة العمودية(الوزن)/المساحة) و بالتالي ينتقل الضغط المرتفع (الهواء البارد) إلى أسفل و يصعد الضغط المنخفض (الهواء الساخن) (الانتقال في المواد من الضغط المرتفع إلى المنخفض).

هذا إذا كنا نتحدث في الفيزياء الكلاسيكية فماذا إذا تحدثنا في الحديثة و أينشتاين و الكتلة النسبية و تحول الكتلة إلى طاقة؟؟!!!

:jow9::jow9: