tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
בקרה תרמוסטטית מודרנית פותחה בשנות ה-30 של המאה ה-19 על ידי אנדרו אור (1778–1857), כימאי סקוטי.
מפעלי הטקסטיל של אותה תקופה היו זקוקים לטמפרטורה קבועה ויציבה כדי לפעול בצורה מיטבית, ולכן תכנן אור את התרמוסטט הדו-מתכתי, שיתכופף כאשר אחת המתכות התרחב בתגובה לטמפרטורה המוגברת ונתק את אספקת האנרגיה.
ג'ונסון (1847–1911), מוויסקונסין, רשם פטנט על תרמוסטט חדר דו-מתכתי ב-1883, ושנתיים לאחר מכן חיפש פטנט על מערכת הבקרה התרמוסטטית הרב-אזורית הראשונה.
אלברט בוץ (1849–1905) המציא את התרמוסטט החשמלי ורשם עליו פטנט ב-1886.
אחד השימושים התעשייתיים הראשונים של התרמוסטט היה בוויסות הטמפרטורה באינקובטורים של עופות.
צ'ארלס הרסון, מהנדס בריטי, עיצב את החממה המודרנית הראשונה לביצים, שנלקחה לשימוש בחוות עופות ב-1879.
פס דו-מתכת חשמלי או מכני
תרמיסטורים אלקטרוניים והתקני מוליכים למחצה
טכנולוגיות מוקדמות יותר כללו מדי-חום מכספית לתוכו הוחדרו אלקטרודות, כך שמעגל חשמלי נסגר בטמפרטורה מסוימת.
אמצעים לשינוי הטמפרטורה יכולים להיות מכניים, חשמליים או פנאומטיים.
תֶּרְמוֹס (או: שְׁמַרחוֹם) הוא מכל המיועד לשמור על טמפרטורת הנוזל שבתוכו לאורך זמן ללא צורך בהשקעת אנרגיה.
התרמוס בנוי ממכל זכוכית בעל מעטפת כפולה.
בין הדפנות של המעטפת יש ואקום.
הוואקום מונע העברת החום בין סביבת הבקבוק לתוכו על ידי מניעת תהליכי הולכה והסעת חום.
מכל הזכוכית מותקן בתוך מכל מתכת או פלסטיק חיצוני להגנה על מכל הזכוכית, ופתחו סגור בפקק.
בדרך כלל על הפקק נוסף פקק מתברג בצורת כוס המשמשת לשתייה.
קיימים שימושים נוספים למבנה התרמוס, במדע ובמכונות כגון NMR ו-MRI.
צורה קצת שונה של שמרחום היא כלי הנקרא מטמן, כיסוי לקנקן תה עשוי בד או צמר, שנועד לשמור על חום בתוך הקנקן למשך זמן רב.
התרמוס הומצא בשנת 1892 על ידי הפיזיקאי והכימאי סר .
התרמוסים הראשונים לשימוש מסחרי יוצרו בשנת 1904 על ידי חברת הגרמנית.
דיואר ניסה לרשום פטנט על המצאתו, אך נכשל בעקבות מאבק משפטי עם חברה זו.
תרמוסיפון הוא שמם של אמצעי ותופעה פיזיקלית תרמודינמית של הסעת נוזל והעברת חום ללא משאבה.
תופעה דומה בגזים נקראת אפקט ארובה.
תרמוסיפון מסחרר נוזלים במערכות חימום או קירור כגון דוד שמש, משאבת חום, הסקה, צינורות קירור.
הכוח המניע של תרמוסיפון הוא הציפה של זורם חם על פני זורם קר.
לפי חוק ארכימדס, הכוח המציף של גוף השקוע בנוזל = משקל הנוזל אותו דוחה הגוף פחות משקל הגוף = נפח הגוף כפול הפרש בין המשקל סגולי של החומר המציף לבין המשקל הסגולי של החומר הצף.
במקרה של נפח נוזל חם בתוך סביבה קרה
משקל סגולי, משתנה כתלות בטמפרטורה.
אם נתייחס לצינור, אחד מני רבים בתוך קולט של דוד שמש:
ההיטל האופקי של שטח החתך של הצינור.
הפרש הגבהים בין נקודת הכניסה לנקודת היציאה.
הלחץ שהנוזל מפעיל כלפי מעלה כתוצאה מהציפה:
ביטוי הלחץ ביחידות של עומד הידראולי נותנת
אפשר לבטא את הלחץ לפי הטמפרטורה של הנוזל, על ידי הצבת צפיפות החומר עם התלות שלהם בטמפרטורה
שינוי הטמפרטורה לאורך או לגובה הצינור.
טמפרטורת הכניסה לתחתית הצינור (כגון תחתית קולט שמש).
טמפרטורת היציאה מהצד העליון של הצינור (כניסה למכל של דוד השמש).
אופייני למערכות תרמוסיפוניות הוא שהטמפרטורה עולה לאורך הצינור באופן הדרגתי, פילוג הטמפרטורה לאורך הצינור הוא אחיד (ניתן לייצוג במשוואה ליניארית) ולכן ההתפשטות התרמית ובהתאם גם הלחץ קטנים פי שניים
הלחץ מניע זרימה שעוצמתה תלויה בחיכוך.
מכיוון ומערכות תרמוסיפוניות הן סגורות, אין צורך להתגבר על הכבידה (גרוויטציה).
בהנחה של זרימה שכבתית (למינרית), הספיקה היא
אורך הצינור, במערכת כגון דוד שמש, אורך הצינור גדול יותר מאשר הפרש הגבהים.
נציב ערכים מתאימים למים בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס, המתחממים לאורך הקולט ב-5 מעלות נוספות, בצינור בקוטר 10 מ"מ, בקולט באורך נטו 1.40 מטר, הנוטה בזווית של 45 מעלות.
דוגמת החישוב מראה שלחץ נמוך (עומד של מ"מ) מזרים כ-10 ליטרים לשעה, מספיק עבור דוד ביתי רגיל (בקולט יש כ-10 צינורות כאלו).
מתקבל מספר ריינולדס של כ-500 ולכן הנחת זרימה שכבתית, ובהתאם חיכוך נמוך, נכונה.
השמש מחממת את הקולט ולכן המים בקולט חמים מאשר בדוד (מכל), הקולט מחובר לדוד עם שני צינורות האחד בין החלק העליון של הקולט לצד העליון של הדוד, ואחר בין תחתית הדוד לתחתית הקולט.
החמים עולים מהקולט לראש הדוד, ועד שהם מתערבבים עם המים שבדוד, מתקיים הפרש טמפרטורות בין ראש הדוד לתחתיתו, האפקט התרמוסיפוני דוחף את המים אל הקולט, המים מתחממים בקולט, וכתוצאה משקלם הסגולי נמוך מזה של המים שנכנסו זה עתה לקולט, ואפקט התרמוסיפוני מניע את המים אל הדוד.
התהליך נמשך כל עוד המים בקולט חמים מאשר בדוד.
הדוד חייב להיות גבוה מהקולט.
תרמוסיפון משמש לקירור האדמה במקומות בהם נחוץ להשאיר את האדמה במצב קפוא, אחרת האדמה תתרכך, והיסודות (בנייה) של מבנים עלולים לשקוע ולהרס.
צינור הנפט החוצה את אלסקה
מונח על עמודים לאורך אלפי קילומטרים, לכל עמוד מחובר HEAT PIPE.
תרמורגולציה (בעברית: ויסות חום) היא היכולת של אורגניזם לשמור על טמפרטורת גוף בגבולות מסוימים, גם כאשר טמפרטורת הסביבה שונה מאוד.
Thermoconforming, לעומת זאת, היא הסתגלות האורגניזם לטמפרטורת הסביבה, כך שזו זהה לטמפרטורת הגוף ובכך נמנע הצורך בוויסות חום הגוף.
תרמורגולציה פנימית היא תהליך הומאוסטטי: תהליך הפועל לשמירת סביבה פנימית יציבה, למרות השינויים שחלים בסביבה החיצונית (המחקר של תהליכים כאלה בזואולוגיה נקרא Ecophysiology).
מצב בו עולה הטמפרטורה הפנימית מעל לטווח הנורמלי מכונה מכת חום.
המצב ההפוך, כאשר טמפרטורת הגוף יורדת מתחת לנורמה מכונה היפותרמיה.
חיות מסוימות מסוגלות להיכנס לתרדמת בה התרמורגולציה מאפשרת לטמפרטורה הפנימית לרדת באופן זמני לצורך שימור אנרגיה.
לדוגמה תרדמת דובים ו"נמנום" בעטלפים וכיסאים קטנים.
סיווג בעלי חיים על ידי מאפיינים תרמיים
תרמורגולציה באורגניזם מבוצעת במגוון דרכים הנעות על הספקטרום בין אנדותרמיה לאקטותרמיה.
באנדותרמיה האורגניזם מייצר את רוב החום באמצעות תהליכי חילוף חומרים, והם מכונים בשפה המדוברת בעלי דם חם.
יצורים אקטותרמיים משתמשים במקורות חום חיצוניים לווסת טמפרטורת הגוף.
הם מכונים בשפה המדוברת בעלי דם קר, למרות העובדה שטמפרטורת הגוף שלהם לעיתים דומה מאוד לטמפרטורת הגוף של בעלי דם חם.
קירור אקטותרמי (בעלי דם קר)
התאדות של זיעה, נוזלי גוף אחרים.
הגדלת זרימת הדם אל שטח הגוף למקסום אובדן החום.
איבוד חום על ידי מגע בשטח קר.
טבילה במים כגון נהר, אגם או ים.
איבוד חום על ידי הקרנתו מן הגוף.
חימום אקטותרמי או צמצום איבוד חום (בעלי דם קר)
טיפוס לעצים גבוהים יותר, רכסים, סלעים.
כניסה למים או משב אוויר חמים יותר.
בניית מבנה מבודד כמו קן או מחילה.
שכיבה בשמש (חימום בדרך זו מושפע על ידי זווית הגוף ביחס לשמש).
קיפול העור כדי להפחית את החשיפה.
הסתרת משטחים גדולים כגון כנפיים.
חשיפת משטחים גדולים כגון כנפיים.
שינוי צורה כדי לשנות את יחס פני השטח/נפח.
המונחים הומיאותרמיות ופוקילותרמיות מתייחסים ליציבות חום הגוף הפנימי.
רוב האורגניזמים האנדותרמיים הם הומיאותרמים, כמו יונקים.
עם זאת, בעלי חיים בעלי בחירה אנדותרמית (facultative endothermy) כמו חלק מהנחשים הם לעיתים קרובות פוקילותרמיים, כלומר הטמפרטורה שלהם יכולה להשתנות במידה ניכרת.
רוב הדגים הם אקטותרמיים, מכיוון שרוב החום שלהם מגיע מן המים שמסביב.
עם זאת, כמעט כל הדגים הם פוקילותרמיים.
תרמודינמיקה קוונטית הוא ענף בפיזיקה הבוחן את הקשר בין שתי תאוריות עצמאיות: תרמודינמיקה ומכניקת הקוונטים.
שתי תאוריות אלו מציגות בין השאר תופעות של אור וחומר, בשנת 1905 אלברט איינשטיין טען לקונסיסטנטיות בין תרמודינמיקה לבין אלקטרומגנטיות דבר שהוביל אותו לגלות שהאור מגיע בחבילות אנרגיה בדידות (קוונטות) תחת הקשר , הרעיון היווה את התחלתה של תורת הקוונטים ובעשורים הבאים התהוותה והתבססה בחוקים עצמאיים משלה.
תרמודינמיקה קוונטית מקבלת את הופעתם של חוקים תרמודינמיים דרך עקרונות מכניקת הקוונטים.
בניגוד למכניקה סטטיסטית תורה זו מתמקדת בתהליכים דינמיים שמתרחשים מחוץ לשיווי משקל.
בנוסף תורה זו שמה לעצמה כמטרה ליצור תאוריה תרמודינמית שתהיה רלוונטית למערכות קוונטיות בדידות.
ישנו קשר ישיר בין תרמודינמיקה קוונטית לבין התאוריה של מערכות קוונטיות פתוחות, מכניקת הקוונטים מכניסה את הפן הדינמי למערכות התרמודינמיות.
ההנחה העיקרית היא שהיקום כולו מהווה מערכת סגורה גדולה, ולכן התפתחות בזמן נקבעת על ידי טרנספורמציה אוניטרית הנוצרת על ידי המילטוניאן גלובלי.
נניח שמדובר במקרה שבו יש לנו מערכת ואמבט, אזי ההמילטוניאן הגלובלי יינתן על ידי:
כאשר מתאר את ההמילטוניאן של המערכת, את ההמילטוניאן של האמבט ו את האינטראקציה בין המערכת לאמבט.
מצב המערכת מתואר על ידי עקבה חלקית על אינטראקציית המערכת והאמבט:
, דינמיקה מצומצמת מהווה הצגה שקולה לדינמיקה שמופקת רק מאופרטורים שמתארים את המערכת.
אם נניח את תכונת מרקוב עבור הדינמיקה הבסיסית כדי לקבל את משוואות התנועה של מערכת קוונטית פתוחה, נקבל את משוואת לינדבלד (L-GKS).
ומתאר את הדיסיפציה של המערכת ומיוצגת בין השאר באופרטור .
ההנחה אודות תכונת מרקוב נותנת בין השאר את העובדה שעבור כל זמן האמבט והמערכת לא מתואמים (חסרי קורלציה) ולכן ניתנים להפרדה בקשר: .
משוואת לינדבלד מעבירה כל מצב התחלתי למצב יציב שאינווריאנטי תחת משוואת התנועה
תמונת הייזנברג מספקת קשר ישיר לגדלים ברי תצפית בתרמודינמיקה קוונטית.
הדינמיקה של המערכת בת התצפית המיוצגת על ידי האופרטור
כך שגם האפשרות ש הוא תלוי זמן נלקחת במשוואה זו.
תרמודינמיקה סופית בזמן (Finite–Time Thermodynamics) היא ענף של התרמודינמיקה, העוסקת בניתוח תהליכים תרמודינמיים שזמן ביצועם סופי וכן בתהליכים שאינם הפיכים, וזאת בניגוד לתרמודינמיקה הקלאסית העוסקת בעיקר בתהליכים שזמן התרחשותם אינסופי (דהיינו נמצאים בשווי משקל תרמודינמי) וכן בתהליכים הפיכים.
הפורמליזם החדש של התרמודינמיקה הסופית בזמן מסייע להבין את תפקודן של מערכות תרמודינמיות אמיתיות, כאלו שאינן מצויות בתנאי מעבדה, וכן מספק חסמים מלעיל הדוקים יותר לנצילות של אותן מערכות (וזאת בניגוד לנצילות קרנו, אשר בדרך כלל גבוהה בהרבה מהנצילות האמיתית של המערכת).
בשנת 1825 סאדי קרנו, פיזיקאי ומהנדס צרפתי, פרסם את מאמרו "הרהורים על כוחה המניע של האש", מאמר אשר הוביל לפיתוח תחום חדש בפיזיקה – תרמודינמיקה.
אחת התוצאות המהפכניות של עבודתו זו, היא העובדה כי לא קיים מנוע, אשר נצילותו גדולה יותר מנצילותו של מנוע קרנו, שהיא:
כאשר היא הטמפרטורה של המאגר החם ו- היא הטמפרטורה של המאגר הקר.
באופן מעשי, לא ניתן ואף לא רצוי לבנות מנוע אשר עובד לאט באופן אינסופי, בלי לספק עבודה, ולפיכך היה ברור כי יש למצוא תורה כללית יותר, שתוכל לנבא באופן מדויק יותר את נצילותם של מנועים מעשיים.
הדחיפה ההיסטורית המשמעותית ביותר שגרמה לצמיחתה של התרמודינמיקה הסופית – בזמן, הוא משבר האנרגיה העולמי של 1973, שבמהלכו מחירי הנפט עלו עד פי 4 ממחירם המקורי, כתוצאה מהחרם של ארגון אופ"ק על מדינות המערב.
כך היה ברור לכל כי יש צורך ממשי לייעל מנועים המבוססים על נפט, על מנת להוריד מחירים.
הלברון היו הראשונים אשר הכלילו את המנוע הקלאסי של קרנו – למנוע קרנו אשר אינו נמצא בבידוד מושלם מסביבתו, וכן מנוע אשר מספק הספק עבודה מקסימלי.
עבודתם של קורזון והלברון הייתה פורצת דרך בתחום והובילה לפיתוח מואץ של התחום, בעיקר על ידי פיטר סלומון, ר.
סטפן ברי ובז'ארן אנדרסון – אבות התרמודינמיקה הסופית בזמן.
למרות התוצאה המהפכנית של קורזון והלברון, הנחות המודל שעליו התבססו עדיין היו די בסיסיות, ולא תיארו בצורה מדויקת את הנצילות של מנועים תעשייתיים.
עם הזמן, בקרב הקהילה המדעית הובן כי לא יהיה פרודוקטיבי, ואף פעמים רבות לא אפשרי, להגיע לביטויים סגורים עבור ההספק המקסימלי שניתן להפיק מכל סוגי המנועים.
לפיכך, הייתה דרושה דרך כללית להגדלת ההספק של כל סוגי המנועים.
בשנת 1983 סלומון וברי הציעו דרך חילופית להשגת המטרה – במקום מציאת אקסטרמום להספק המנוע כפונקציה של טמפרטורת המנוע והסביבה (כפי שקורזון והלברון עשו), ניתן להשתמש בעובדה כי בתהליך לא הפיך, העבודה שהמערכת מבצעת היא לא פונקציית מצב, דהיינו – העבודה תלויה בדרך שהמנוע עבר במרחב התרמודינמי.
לפיכך – כדי למצוא את העבודה המקסימלית, ניתן למצוא את הדרך שמחזירה מקסימום עבודה.
לכן, האתגר המרכזי כעת יהיה לחפש את הדרך הזו.
לצורך כך, הם הגדירו את אחד המושגים החשובים ביותר בתרמודינמיקה סופית בזמן – זמינות אנרגיה סופית בזמן.
בעזרת הגדרה זו, וכן בעזרת החוק השני של התרמודינמיקה, הצליחו סלמון וברי למצוא חסם תחתון לזמינות האנרגיה במערכת, ובכך להקטין את מלאכת החיפוש עבור התהליך שמחזיר את העבודה המקסימלית.
כאמור, קורזון והלברון היו הראשונים אשר הצליחו למצוא חסם עליון הדוק לנצילות של מנוע קרנו המספק הספק מקסימלי, אשר אינו מבודד באופן מושלם מסביבתו.
המנוע הוא מנוע קרנו, כלומר מנוע שעובר בכל מחזור ארבעה תהליכים: התפשטות איזותרמית, התפשטות אידאבטית, דחיסה איזותרמית ודחיסה אדיאבטית.
מכך נובע שכל התהליכים המתרחשים במנוע הפיכים.
עוצמת זרימת החום (heat flux) בין המנוע לסביבה אינו אינסופי, וגם אינו משתנה בזמן.
המנוע פועל כך, שהוא מספק הספק עבודה מקסימלי.לפיכך, בתהליך ההתפשטות האיזותרמית נקבל:
היא עוצמת זרימת החום (heat flux).
הוא קבוע התלוי בעוצמת הבידוד בין המנוע לסביבתו בתהליך הנ"ל.
הוא הטמפרטורה של מקור החום
בגלל שהנחנו שעוצמת זרימת החום אינה משתנה בזמן, נוכל לכתוב כי האנרגיה שהתקבלה בתהליך ההתפשטות האיזותרמית היא:
כך ש הוא משך הזמן שבו התרחש התהליך, ו היא האנרגיה הנכנסת למערכת.
באותה דרך, בדחיסה האיזותרמית נקבל כי:
מכיוון שהנחנו שכל התהליכים המתרחשים במנוע הפיכים, מתקבל כי:
כעת, הספק המנוע, על פני מחזור שלם, הוא:
כך שמשך פעולת המנוע במחזור שלם הוא .
לאחר הצבת הביטויים הקודמים, מתקבל:
כעת, נרצה למקסם את ההספק לפי הטמפרטורה האפקטיבית, כלומר לטמפרטורה של המאגרים פחות הטמפרטורה של הסביבה, שהם x,y.
בנצילות המנוע החדשה שנמצאה קיימות שתי תוצאות תאורטיות חשובות:
הנצילות אינה תלויה בזמני התהליכים .
הנצילות אינה תלויה בקיבולי החום .
+תחנות כוח, טמפרטורות המאגרים הקרים והחמים שלהם, והנצילות המעשית שלהם.
ניתן לשים לב שנצילות קורזון - הלברון קרובה הרבה יותר לערך המעשי מאשר נצילות קרנותחנת הכוח0.360.40.64838298תחנת הכוח במערב וורווק (אנגליה) המבוססת על פחם0.320.280.48573298תחנת הכוח הגרעינית CANDU בקנדה0.160.1750.32523353תחנת הכוח בלרדלרו (איטליה) המבוססת על אנרגיה גאותרמית
מנוע קורזון - הלברון עם דליפת חום
במנועי חום אמיתיים, בדרך כלל מתרחשת דליפת חום במנוע, דבר הגורם להקטנת נצילות המנוע.
אם נניח כי החום שדלף, מתנהג לפי חוק הקירור של ניוטון, נבין כי החום שדלף פרופורציוני להפרשי הטמפרטורות.
קבוע התלוי בעוצמת הבידוד בין המאגר החם למאגר הקר.
הוא הזמן שבו התרחשה פעולת המנוע.
נשים לב כי הנצילות של מנוע עם דליפת חום תלויה באורך התהליך, וגם בקבועים התלויים בקיבול החום של המנוע.
תוצאה זו עוזרת להבין את הסיבה כי במרבית תחנות הכוח, נצילות קורזון-הלברון גבוהה במעט מהנצילות שנמדדה בפועל.
צימוד מנועי קורזון - הלברון
עד כה הדיון סבב סביב מנוע ק.ה.
יחיד, אך לעיתים יש צורך הנדסי בצימוד של שני מנועי ק.ה., ואולי אף יותר במערכת אחת.
כך למשל בתחנות כוח רבות משתמשים בחום הנפלט במחזורי חום חמים יותר, כקלט במחזורי חום קרים יותר.
מנוע קורזון - הלבורן המוצמד ה מוגדר כך שהוא עובד בין הטמפרטורות לבין , והחום הנכנס אליו הוא והחום היוצא ממנו הוא , כך ש:
רובין ובז'ארן אנדרסון הצליחו להראות כי הנצילות של שני מנועי ק.ה.
מצומדים – היא אותה נצילות של מנוע ק.ה.
יחיד בעל אותם תנאים התחלתיים.
מכך באופן אינדוקטיבי ניתן להסיק כי נצילות של מנועי ק.ה.
מצומדים היא אותה נצילות כמו של מנוע ק.ה.
בשנת 2001 ג'ינחאן חן הראה כי גם נצילות של שני מנועי ק.ה.
עם דליפת חום שווה לנצילות של מנוע ק.ה.
כאמור, ההישג המרכזי של עבודתם של סלמון וברי הוא מציאת חסם לזמינות האנרגיה במערכת, וכך לייעל את עבודת מהנדסי המנועים במציאת הדרך שמחזירה את העבודה המקסימלית.
עבודתם התבססה על צורת תולמן פיין של החוק השני של התרמודינמיקה, כך שעבור תהליך כללי שנמשך מזמן עד ל , העבודה המתקבלת ממנו היא:
הוא גודל אי-שלילי המתאר את השינוי בזמן של האנטרופיה של המנוע והסביבה ביחד.
כך ש היא זמינות האנרגיה הסופית בזמן, ומוגדרת כך:
כך ש זו זמינות האנרגיה הקלאסית, ומוגדרת כך:
נשים לב שעבור תהליך הפיך, מתקיים ולכן כצפוי מתקבל .
מכיוון שאנו מעוניינים בעבודה המקסימלית שהמנוע מסוגל לספק, נדרוש:
בדרך כלל, כאשר מתכננים מנוע, מקבעים את להיות ערך קבוע, ואז, בעזרת שיקולים הנדסיים מבצעים מינימניזציה ל (למשל על ידי הארכת זמני התהליכים, שיפור תנאי הבידוד של מאגרי החום מהסביבה, ועוד).
לפיכך, נבין כי עדיף לבחור ב מקסימלי.
באופן קלאסי, ניתן לחסום את מלרע על ידי 0 (שהרי עבור תהליך הפיך העבודה השימושית שמייצר המנוע היא תמיד אי שלילית).
בעזרת שימוש בעבודתו של ווינהולד, הצליחו סלמון וברי למצוא חסם תחתון גבוה יותר לזמינות האנרגיה.
מטריצת ווינהולד מוגדרת באופן הבא:
כאשר היא קבוצת כל המשתנים האקסטנסיביים של המערכת, ו - היא האנרגיה של המערכת, התלויה רק במשתנים האקסטנסיביים.
ווינהולד הצליח להראות כי המטריצה הזו מקיימת את כל התכונות המאפיינות מטריקה, ולפיכך המטריצה מהווה מרחב מטרי, ולכן היא מהווה הצגה שקולה לכל חוקי התרמודינמיקה.
כך למשל, עבור גז אידיאלי:
בעזרת המטריקה של ווינהולד, ניתן לחשב גודל בשם "האורך התרמודינמי" (Thermodynamic length), כך:
כך ש הוא מסלול במרחב התרמודינמי, ו- הוא פרמטר פיזיקלי רציף במרחב התרמודינמי (למשל הזמן).
במאמרם, הצליחו סלמון וברי להראות כי:
כך ש הוא זמן הפיגור (Lag time) של המערכת.
כעת, בעזרת אי שוויון קושי שוורץ לאינטגרלים:
כך ש הוא זמן הפיגור הממוצע (Mean lag time).
לסיכום, עבור כל תהליך תרמודינמי ניתן לחשב שלושה גדלים - האורך התרמודינמי, זמן הפיגור הממוצע, וכן משך זמן התהליך, וכך למצוא חסם תחתון לנצילות האנרגיה הסופית בזמן.
תרמודינמיקה יחסותית היא הכללה של התרמודינמיקה הקלאסית כך שתתיישב עם תורת היחסות הפרטית.
ניסוח של תיאוריה תרמודינמית יחסותית הוא עדיין שנוי במחלוקת גם אחרי יותר מ-110 שנים, כאשר אלברט איינשטיין ומקס פלאנק הציגו את הניסיון הראשון לתיאוריה כזאת ב-1907-1908.
עד היום אין הסכמה לגבי אלו טרנספורמציות לורנץ מתאימות לתאר את האופן שבו גדלים תרמודינמיים משתנים במעבר בין מערכות ייחוס בתורת היחסות, והאם יש לשאלה פתרון.
החל מאיינשטיין ופלאנק, מספר ניסוחים לתיאוריה תרמודינמית יחסותית הועלו, וניתן לחלקם לשלוש גישות.
חלקם טוענים, שהטמפרטורה של גוף במערכת ייחוס בתנועה ביחס למערכת ייחוס במנוחה, תהיה נמוכה יותר, חלקם שהיא תהיה גבוהה יותר, וחלקם שהיא לא תשתנה.
הניסוח הראשון שניתן עם כל אחת מהגישות בהתאמה הוא: הניסוח של איינשטיין ופלאנק, הניסוח של אוט (Ott) וארזליס (Arzelies), הניסוח של לנדסברג (Landsberg) .
הם גם מהווים ניסוחים מייצגים לכל אחת מהגישות.
ניסיונות ראשונים לפתור את הבעיה היו של פלאנק ואיינשטיין.
שניהם הציעו את סט הטרנספורמציות הבא:
כאשר T הטמפרטורה, S האנטרופיה ו-p הלחץ של מערכת K במערכת ייחוס O, אשר נמצאת במנוחה ביחס ל-K, ו-'T הטמפרטורה, 'S האנטרופיה ו-'p הלחץ של מערכת K במערכת ייחוס 'O, אשר נעה ביחס ל-O במהירות v.
זהו פקטור לורנץ, כאשר v היא המהירות של מערכת הייחוס 'O ביחס למערכת הייחוס O ו-c היא מהירות האור.
ניתן לראות שפקטור לורנץ הוא גדול מ-1. לכן לפי איינשטיין ופלאנק, הטמפרטורה של S במערכת הנעה 'O תהיה קטנה יותר לעומת הטמפרטורה במערכת במנוחה O ואילו האנטרופיה והלחץ אינם משתנים- הם אינווריאנטים לורנץ.
לאחר מכן, פיזיקאים לא הקדישו תשומת לב רבה לבעיה של ניסוח תרמודינמיקה יחסותית, כנראה משום שהם לא מצאו לפתרון הבעיה יישומים מעשיים.
סט הטרנספורמציות של איינשטיין ופלאנק היה מקובל על הקהילה המדעית במשך יותר מ-50 שנה.
אך בשנת 1963, אוט נקט בגישה שונה מאשר איינשטיין ופלאנק והגיע לניסוח אחר של תיאוריה תרמודינמית יחסותית.
לפי הניסוח של אוט, הגדלים התרמודינמיים עוברים טרנספורמציית לורנץ באופן הבא:
הגודל הוא פקטור לורנץ והוא גדול מ-1. לכן לפי הניסוח של אוט, הטמפרטורה של K במערכת הייחוס 'O הנעה תהיה גדולה יותר לעומת הטמפרטורה במערכת הייחוס במנוחה O.
לעומת זאת, בניסוח של אוט, האנטרופיה והלחץ של המערכת K אינם משתנים, כלומר הם אינווריאנטים לורנץ, כמו בניסוח של פלאנק ואיינשטיין.
לפי אוט, במערכת ייחוס הנעה לעומת המערכת K, המערכת K תראה חמה יותר מאשר במערכת ייחוס אשר במנוחה לעומת K.
זאת, בניגוד לאיינשטיין ופלאנק, שטענו שהיא תראה קרה יותר.
גישת אוט זכתה לתמיכה מצד עבודות נוספות שיצאו בשנים לאחר פרסום עבודתו, כגון העבודה של ארזליס וסוטקליף.
גישת ארזליס אמנם הייתה שונה משל אוט, אך הוא הגיע למסקנה דומה.
עקב שתי העבודות של אוט וארזליס, מחלוקת קשה התעוררה בקהילה המדעית, בין גישת איינשטיין ופלאנק לגישת אוט וארזליס.
המחלוקת הביאה פיזיקאים להקדיש תשומת לב לבעיה של תרמודינמיקה יחסותית.
עקב כך, מספר עבודות פורסמו בנושא בשנות ה-60 עם ניסוחים שונים לתיאוריה תרמודינמית יחסותית.
ב-1966, פרסם לנדסברג עבודה עם ניסוח משלו לתרמודינמיקה יחסותית ובה הטמפרטורה היא אינווריאנט לורנץ, בנוסף לאנטרופיה וללחץ.
כלומר במערכת ייחוס הנעה ביחס למערכת K, המערכת K לא תראה חמה או קרה יותר, לעומת במערכת ייחוס הנמצאת במנוחה ביחס ל-K.
לפי הניסוח של לנדסברג, גדלים התרמודינמיים עוברים טרנספורמציית לורנץ באופן הבא:
שלוש הגישות הראשיות הללו: גישת פלאנק ואיינשטיין, גישת אוט וארזליס וגישת לנדסברג, הביאו לשורה של עבודות ברבות השנים, כל אחת תומכת באחת מהן.
בשנת 1969, שלוש שנים לאחר עבודתו של לנדסברג, פרסמו קלוורלי וסלגרלי עבודה עם גישה רביעית.
לפיהם, זה הגיוני להגיד טמפרטורה רק במערכת המנוחה O ולכן הם מסיקים שאין טרנספורמציית לורנץ כללית לטמפרטורה ושאר הגדלים התרמודינמיים.
גישה זו גם היא נתמכה על ידי מספר עבודות.
יש לציין שאיינשטיין בעצמו תמך בכל אחת מהגישות בשלבים המאוחרים של חייו.
עיקר המחלוקת בין הניסוחים השונים נובע מהגדרות שונות של המחברים לגדלים התרמודינמיים והנחות בסיס שונות.
בשל מספר האפשרויות הרב והקושי לבדוק את ההשערות בניסוי, הבעיה נשארת פתוחה.
הוויכוח הגיע למעין הסכמה כללית עמומה שכל אחת מהתיאוריות עקבית במסגרת העבודה שלה בשנות ה-70 המוקדמות.
אמנם יש חוקרים הסוברים שהבעיה נפתרה, אך יש כאלו שעדיין סוברים שהבעיה פתוחה.
האחרונים מנסים להכריע בין הניסוחים השונים לתרמודינמיקה יחסותית או לאחד ביניהן לתיאוריה אחת, שממנה שלושת הניסוחים יכולים לנבוע.
במאמר שפורסם ב-2017, בג'ורנל Nature Reports, הוצע סט של טרנספורמציות לורנץ, שנוסחו תחת ההנחה שחוקי התרמודינמיקה צריכים להיות קווריאנטיים, ומהם עולה שגישת אוט וארזליס נכונה.
לעומת זאת, במאמר שפורסם ב-2019, בג'ורנל Annals of Physics, כותבי המאמר טוענים שהכריעו בין הניסוח של אוט לניסוח של פלאנק ואיינשטיין, לטובת פלאנק ואיינשטיין.
הם מגיעים למסקנה במאמר שהניסוח של אוט אינו מתאים כי החוק הראשון של התרמודינמיקה אינו קווריאנטי בניסוח הזה, בניגוד לניסוח של פלאנק ואיינשטיין.
לסיום, במאמר שפורסם ב-2012, בג'ורנל Progess of Theoretical Physics, כותבי המאמר טוענים שניתן לקבל את שלוש התיאוריות מתיאוריה אחת והיא התיאוריה של ואן קמפן ווורנר ישראל.
ניסוח איינשטיין- פלאנק לתרמודינמיקה יחסותית
ב-1907, איינשטיין פרסם את התיאוריה לתרמודינמיקה יחסותית.
הוא הניח שהמערכת K סגורה בקופסה שאטומה לקרינה.
הוא טען שמכיוון שהמערכת K במנוחה במערכת הייחוס 'O ונעה במהירות ביחס למערכת O, הרכיבים הקרטזיים של כוח במערכת עוברים טרנספורמציית לורנץ כך: .
עקב כך, אם הכוח נובע מלחץ, אז: כאשר הוא הלחץ במערכת הייחוס 'O ו- הוא וקטור המאונך למשטח שעליו מופעל הלחץ ומכוון לכיוון פנים הקופסה שסוגרת את המערכת K בתוכה.
הוא לקח שהווקטור עובר טרנספורמציה כמו וקטור הכוח: .
אז הכוח במערכת הייחוס O הוא: .
מכאן, הוא הסיק שהלחץ אינו משתנה במעבר בין מערכות הייחוס, כלומר הוא אינווריאנט לורנץ: .
איינשטיין הסכים עם פלאנק שאנטרופיה צריכה להיות בלתי תלויה במערכת הייחוס, כלומר אינווריאנט לורנץ.
נימוקו של פלאנק היה הניסוי המחשבתי הבא.
תהי מערכת K המונעת על ידי תהליך הפיך אדיאבטי ממנוחה ביחס למערכת הייחוס O, כך שבסוף התהליך היא במנוחה ביחס למערכת ייחוס 'O.
מכיוון שהתהליך הפיך, האנטרופיה של המערכת איננה משתנה בעקבותיו, ולכן האנטרופיה בתחילת התהליך צריכה להיות שווה לאנטרופיה בסופו.
כלומר, האנטרופיה של המערכת K כשהיא במנוחה ביחס למערכת O והאנטרופיה שלה כשהיא במנוחה ביחס למערכת 'O צריכות להיות שוות.
לפיכך, האנטרופיה של המערכת K אינה תלויה במערכת הייחוס והיא אינווריאנט לורנץ, כלומר: .
נשים לב שבמערכת O: כי המהירות של מערכת הייחוס O ביחס לעצמה היא אפס.
נקודת המוצא של איינשטיין בניסוח שלו לתרמודינמיקה יחסותית היא שאם במערכת המנוחה O שינוי החום הוא dQ, אז במערכת הנעה 'O, ישנה תוספת אנרגיה אבל תוספת האנרגיה אינה "חום טהור".
במערכת הנעה, המערכת K נעה, ובתורת היחסות, שינוי אנרגיה משמעותו שינוי במסה, לפיכך קיים שינוי בתנע שנובע מהשינוי באנרגיה .
השינוי הזה בתנע יכול לבצע עבודה ולכן יש להחסיר מהגודל את העבודה הנדרשת כדי להאט את הגוף ממהירות v למנוחה, שהוא .
לפי איינשטיין, האנרגיה הכוללת 'E עוברת טרנספורמציית לורנץ כדלקמן: .
בנוסף, וקטור התנע 'G במערכת הייחוס 'O קשור לאנרגיה הכוללת E והנפח התלת־ממדי V במערכת O באופן הבא: .
מתקבלים הדיפרנציאלים הבאים: ו- .
בנוסף, ידוע כבר שהלחץ הוא אינווריאנט לורנץ והנפח עובר טרנספורמציית לורנץ: (האורך בכיוון המהירות מתכווץ בפקטור במערכת הנעה ובכיוונים המאונכים לא משתנה).
איינשטיין הניח שהקשר בין מעבר חום לטמפרטורה והאנטרופיה בתהליכים הפיכים dQ=TdS תקף בכל מערכות הייחוס.
אך האנטרופיה אינווריאנט לורנץ כך ש- dS'=dS ולכן: .
לפיכך, ובמערכת ייחוס שנעה ביחס למערכת K, המערכת K תראה קרה יותר, מאשר במערכת ייחוס שבמנוחה ביחס למערכת K.
טרנספורמציית הטמפרטורה הזו זכתה לתמיכה חזקה מפלאנק והייתה מקובלת בקהילה המדעית במשך 50 שנה.
בניגוד לאיינשטיין, אוט הניח בניסוחו לתרמודינמיקה יחסותית ב-1963, ששינוי חום dQ במערכת המנוחה O, יגרור תוספת אנרגיה במערכת הנעה 'O, כך שכל האנרגיה היא חום ואין אנרגיה שהולכת לביצוע עבודה.
כלומר, החום עובר טרנספורמציית לורנץ כמו אנרגיה:.
הוא גם כן סבר שהאנטרופיה צריכה להיות אינווריאנט לורנץ כך ש: והקשר בין מעבר חום לטמפרטורה ואנטרופיה בתהליכים הפיכים תקף בכל מערכות הייחוס: dQ=TdS.
מכאן, הוא הסיק ש: כלומר במערכת הנעה, במערכת K נראית חמה יותר, מאשר במערכת המנוחה.
אוט הסכים עם איינשטיין לגבי המסקנה שלו שהלחץ הוא אינווריאנט לורנץ.
התוצאה שלו נתמכה על ידי ארזליס שנתן בעבודתו ניסוח לתרמודינמיקה יחסותית המגיעה לאותן מסקנות של אוט, אך עם 4- וקטורים.
סוטקליף הסכים עם המסקנה שלהם לטרנספורמציה של הטמפרטורה וציין בעבודתו שמסט הטרנספורמציות של אוט-ארזליס ניתן להסיק ניסוח יחסותי למשוואת המצב של גז אידיאלי ולמשוואת השינוי באנטרופיה.
משוואת הגז האידיאלי המתקבלת היא: .
זה בניגוד לאיינשטיין שסבר שהניסוח של החוק הראשון והחוק השני של התרמודינמיקה בגרסה היחסותית צריך להיות קווריאנטי.
בנוסף, מתקבלת משוואת מצב יחסותית לגז אידיאלי שמשתנה בין מערכות ייחוס שונות.
זאת מכיוון שבפיתוח המשוואה נלקח בחשבון ממוצע על המהירויות של צבר חלקיקים רב, מבלי להתחשב בכוחות שפועלים ביניהם, ולכן היא אינה תלויה במהירות מרכז המסה של המערכת.
סוטקליף הציג ניסוח משלו לתרמודינמיקה יחסותית, בו הגיע לאותה לאותה טרנספורמציה של הטמפרטורה כמו אוט וארזליס.
אך מהניסוח שלו עולה שהגרסאות היחסותיות למשוואת המצב של גז אידיאלי ומשוואת השינוי באנטרופיה, הן המשוואות הקלסיות כך שהן קווריאנטיות וזהות בכל מערכות הייחוס.
בניסוח שלו הוא הגדיר טמפרטורה ולחץ כנגזרות חלקיות של האנרגיה הפנימית, ולא באמצעות כוח שפועל על משטח סגור.
אולם, בניסוח שלו הלחץ אינו אינווריאנט לורנץ יותר, בניגוד לעבודות הקודמות, אלא הלחץ במערכת ייחוס בתנועה יהיה גדול יותר, מאשר במערכת המנוחה:
כלומר, הוא הצליח להתגבר על הבעיה בניסוח של אוט וארזליס, במחיר שהלחץ הפך לגודל שתלוי במערכת הייחוס.
ההסבר שלו לתוצאה שקיבל עבור הלחץ היא שבמקום להשתמש בלחץ מכני כמו בניסוחים הקודמים שהוצגו לתרמודינמיקה יחסותית, הוא השתמש בלחץ תרמודינמי.
כלומר, לפיו במעבר לתורה תרמודינמית יחסותית, לחץ מכני, המוגדר על ידי כוח שפועל על קיר, ולחץ תרמודינמי, שמוגדר על ידי נגזרות חלקיות של האנרגיה הפנימית, אינם זהים עוד כמו שהיה בתרמודינמיקה קלאסית.
איינשטיין ביקר מחדש את הבעיה של תרמודינמיקה יחסותית בשנת 1952 בהתכתבות שלו עם מקס פון לאואה.
בהתכתבותו עם פון לאואה, הוא כותב שהגיע למסקנה שגישת אוט וארזליס נכונה לגבי האופן שבו הטמפרטורה צריכה לעבור טרנספורמציית לורנץ.
הנימוק שלו לעמדתו החדשה הוא בחינת מעבר החום בין שני אמבטי חום, שניהם בטמפרטורה T.
האמבט 'L מונע על ידי מכונה בתהליך אדיאבטי הפיך, כאשר המכונה היא אמבט שלישי, אמבט "עזר", גם כן בטמפרטורה T, הנמצא במנוחה ביחס ל-'L.
האמבט L מעביר חום באופן מחזורי למכונה, שנעה במהירות v.
המכונה משחררת חום לאמבט 'L בכל מחזור וחוזרת למצב הראשוני שלה.
איינשטיין טען שמכיוון שחום שעובר הוא אנרגיה, המכונה מוסרת לאמבט 'L חום .
לכן סך העבודה המכנית שמתבצע בתהליך הוא: .
מכאן הוא הסיק שהטמפרטורה צריכה לעבור טרנספורמציית לורנץ כפי שטענו אוט וארזליס.
יש לציין שאיינשטיין הגיע למסקנתו כעשור לפני שאוט פרסם את עבודתו הראשונה, אך הדברים לא פורסמו.
הניסוח של לנדסברג לתרמודינמיקה יחסותית
ב-1966 ו-1967, פרסם לנדסברג שני מאמרים בהם הציג ניסוח משלו לתרמודינמיקה יחסותית, ובו הטמפרטורה היא אינווריאנט לורנץ, כלומר 'T=T.
הוא ביקר את איינשטיין ופלאנק שבעבודתם הכלילו את ההגדרה התרמודינמית הקלאסית לטמפרטורה להיות בכל מערכות הייחוס:
כלומר במקום נגזרת חלקית של האנטרופיה לפי האנרגיה הפנימית U, נגזרת חלקית של האנטרופיה לפי האנרגיה הכוללת E.
לפי לנדסברג, ההגדרה המוכללת של איינשטיין ופלאנק אמנם נכונה מתמטית, היא סותרת את ההגדרה הסטטיסטית לטמפרטורה, כגודל שנובע מהתנועה היחסית של מספר רב של חלקיקים מסביב למרכז המסה של המערכת.
ככלל, אף הגדרה לגודל סטטיסטי אינה יכולה לכלול תלות במהירות מרכז המסה של המערכת ולכן הטמפרטורה חייבת להיות אינווריאנט לורנץ, 'T=T.
הוא הציע במקום הגדרה חדשה לטמפרטורה שתבטיח שתהיה גודל אינווריאנטי לורנץ:
ומהגדרה זו נובע שהאנרגיה הפנימית היא אינווריאנט לורנץ.
אולם, גם הגודל TdS הוא כעת אינווריאנט לורנץ ולכן ניתן להגיד שבכל מערכות הייחוס מתקיים ש:
כלומר ההגדרה בתרמודינמיקה קלאסית לטמפרטורה עדיין תקפה בניסוח לתרמודינמיקה יחסותית של לנדסברג.
עמדת לנדסברג נתמכה על ידי חוקרים רבים, שהמכנה המשותף להם, היא שימת הדגש שלהם על ההגדרה לטמפרטורה.
בפרט, קלוורלי וסלגרלי טענו שטמפרטורה היא מושג הגיוני רק אם הוא נמדד באופן מקומי.
מכיוון שזה אפשרי רק במערכת המנוחה של המערכת K, הטמפרטורה חייבת להיות אינווריאנט לורנץ.
כאמור, זה נותן הגדרה לטמפרטורה שעקבית היא ההגדרה בתרמודינמיקה קלאסית.
מעניין לציין שבהתכתבות בין איינשטיין לפון לאואה בשנים 1952-1953 הוא משנה את עמדתו בשלישית ומביע תמיכה ברעיון שהטמפרטורה צריכה להיות אינווריאנט לורנץ.
לרוע המזל, הדברים לא פורסמו, והם ידועים לנו כיום, רק משום שהתכתבותו האישית עם פון לאואה התפרסמה.
תרמיל הוא חלק מתכתי גלילי (העשוי לרוב סגסוגת של נחושת) שחובק את הקליע.
בתוך התרמיל יש כמות מדודה של חומר נפץ הודף.
לחיצה על ההדק מטילה פטיש אשר מכה בנוקר שרוקע שקע בפיקה בכדורים מסוג סנטרפייר או בשולי הכרכוב בכדורים מסוג רימפייר ומפוצץ כמות קטנה של חומר נפץ רגיש שבתוכה.
בכלי נשק מודרניים אוטומטיים וחצי-אוטומטיים חלק קטן מאנרגיית ההדף או חלק קטן מגזי הבעירה משמשים בתהליך הירי להחזרת המכלול לאחור כדי לפלוט את התרמיל הריק מבית הבליעה, לדרוך לאחור שוב את הפטיש ולגרוף לבית הבליעה כדור חדש ממחסנית או משרשרת כדורים.
חלק מהמעצורים בכלי הנשק נגרמים בעקבות תרמיל שלא נפלט.
תרמיל הוא גם מונח במשחקי מחשב, המייצג את כמות התחמושת או הנשק שנשארה לשחקן.
תרמופילאי (יוונית עתיקה וקאתארבוסה: Θερμοπύλαι דימוטיקי: Θερμοπύλες בתרגום לעברית "השערים החמים" ) הוא שמו של מקום ביוון, בתקופת יוון העתיקה היה המקום מעבר צר לחוף הים ובסמוך לו קיימים מעיינות חמים עם תכולה גבוהה של המינרל גופרית.
על פי המיתולוגיה היוונית מעיינות אלו הם השער אל ממלכתו של האל האדס.
בימי קדם בהם היה קו החוף גבוה באופן משמעותי מקו החוף ב היה תרמופילאי מצר יבשה העיקרי שקישר בין דרום יוון לצפונה ומכאן חשיבותו האסטרטגית.
עיקר פרסומו של תרמופילאי נובע מקרב תרמופילאי בשנת 480 לפנה"ס, בין צבא בן שבעת אלפים לוחמים מן הברית ההלנית בראשות לאונידס מלך ספרטה, לבין צבא האימפריה הפרסית.
תרמופילאי של העת המודרנית הפך ממצר יבשתי לחלק ממשטחי ההצפה של נהר הספרחיוס האזור תחום על ידי הרי אבן גיר מיוערים.
תנועת הנהר היוצרת השקעת משקעים שונים ופעילות המעיינות החמים שינו את פני הנוף במהלך השנים והאתר עליו נערך הקרב המפורסם בשנת 480 התרומם כ 20 מטר מעל גובהו המקורי, קו החוף נסוג כ 9 קילומטרים מאז הקרב ופני האזור השתנו ללא היכר.
ממעבר צר שרוחבו כ 100 מטר הפך תרמופילאי לעמק רחב ידיים.
את העמק חוצה כביש מהיר.
בצידו המזרחי של העמק הוקמה מציבה לזכרו של ליאונידס הראשון מלך ספרטה, גיבור קרב תרמופילאי ומצידו השני הוקם גלעד לזכר הלוחמים הספרטנים.
הכביש שחוצה את תרמופילאי זכה לפסום לשמצה תחת השם "הפרסה של מליאקוס" או "פרסת המוות", חלק זה של הכביש המהיר הוא כביש צר ומפותל וידוע בתאונות הדכים הרבות שאירעו לארכו.
תרמודינמיקה לא בשיווי משקל היא ענף של תרמודינמיקה העוסק במערכות פיזיקליות שאינן בשיווי משקל תרמודינמי אך ניתן לתאר אותן במונחים של גדלים מאקרוסקופיים (משתני מצב לא בשיווי משקל) המייצגים אקסטרפולציה של המשתנים המשמשים לציון המערכת בשיווי משקל תרמודינמי.
תרמודינמיקה לא בשיווי משקל עוסקת בתהליכי הובלה ובקצבי התגובות הכימיות.
כמעט כל המערכות המצויות בטבע אינן בשיווי משקל תרמודינמי, שכן הן משתנות או ניתנות להפעלה כך שיתנו לאורך זמן, והן כפופות באופן רציף ובלתי רציף לשטף של חומר ואנרגיה אל ומן מערכות אחרות וכן עשויות לקיים תגובות כימיות.
עם זאת, ניתן להחשיב מערכות ותהליכים רבים כבעלי שיווי-משקל מקומי, ובכך לאפשר תיאור שלהן על ידי תרמודינמיקה שאינה בשיווי משקל המוכרת כיום.
אף על פי כן, חלק מהמערכות והתהליכים הטבעיים נותרים מעבר להיקף של שיטות תרמודינמיות שאינן בשיווי משקל בשל קיומה של דינמיקה לא וריאציונית, שבה אובד המושג של אנרגיה חופשית.
המחקר התרמודינמי של מערכות שאינן בשיווי משקל מצריך מושגים כלליים יותר מכפי שעוסקים בהם בתרמודינמיקה של שיווי משקל.
הבדל מהותי אחד בין תרמודינמיקה בשיווי משקל לתרמודינמיקה לא בשיווי משקל טמון בהתנהגותן של מערכות לא-הומוגניות.
כדי ללמוד על מערכות אלה נדרש ידע על קצבי תגובה שאינם נחשבים בתרמודינמיקה של שיווי משקל של מערכות הומוגניות.
הבדל מהותי נוסף וחשוב מאוד הוא הקושי, בהגדרת המושג אנטרופיה ברגע מסוים בזמן במונחים מקרוסקופיים עבור מערכות שאינן בשיווי משקל תרמודינמי.
עם זאת, ניתן לעשות זאת באופן מקומי, והאנטרופיה המקרוסקופית תינתן לאחר מכן על ידי האינטגרל של צפיפות האנטרופיה המוגדרת מקומית.
נמצא שמערכות רבות מחוץ לשיווי משקל גלובלי עדיין מצייתות למושג שיווי משקל מקומי.
תרמודינמיקה לא-בשיווי משקל יושמה בהצלחה כדי לתאר תהליכים ביולוגיים כגון קיפול חלבונים והובלה דרך ממברנות.
הוא משמש גם כדי לתת תיאור של הדינמיקה של ננו-חלקיקים, שיכולים להיות מחוץ לשיווי משקל במערכות שבהן מעורבים קטליזה והמרה אלקטרוכימית.
כמו כן, רעיונות מהתרמודינמיקה לא בשיווי משקל ומהתיאוריה האינפורמטית של האנטרופיה הותאמו לתיאור מערכות כלכליות כלליות.
התרמידוריאנים היו קבוצה פוליטית שפעלה במהלך הרפובליקה הצרפתית הראשונה.
הם קמו בשנת 1794 ושלטו בשנה האחרונה של הוועידה הלאומית, אשר בשלב זה נודעה כ"וועידה התרמידוראנית", ובממשלת הדירקטוריון עד לעלייתו של נפוליאון בונפרטה לשלטון בשנת 1799.
הקבוצה נקראה על שם הריאקציה התרמידוריאנית שהתרחשה בחודש תרמידור (יולי 1794), כאשר חבריה – בהנהגת פול בראס , ז'אן-למבר טליין וז'וזף פושה – הדיחו את מקסימיליאן רובספייר ולואי אנטואן דה סן-ז'וסט, שהוצאו להורג יחד עם תומכיהם ב-27 ביולי 1794.
בימים שלאחר מכן השתלטו התרמידוריאנים על הרוב בוועידה הלאומית.
בשנת 1795 הוכרזה חוקה חדשה, הוועידה הלאומית פורקה, והדירקטוריון הפך לממשלה החדשה.
התרמידוריאנים הדגישו ערכים בורגניים: שמרנות חברתית וליברליזם כלכלי.
לאחר בחירות 1795 השיגו התרמידוריאנים רוב במועצת החמש מאות, הבית התחתון החדש.
בפריז, הקבוצה הקימה את המטה שלה במלון דה נואיי, ופול בראס הפך למנהיגה.
הדירקטוריון החזיק מעמד עד 1799, כאשר הפיכת 18 בברימר העלתה את נפוליאון בונפרטה לשלטון.
הדירקטוריון הוחלף בקונסולאט עם בונפרטה כקונסול הראשון.
לאחר ההפיכה, כל הכוחות הפרלמנטריים, כולל התרמידוריאנים, פורקו.
תרמודינמיקה ביולוגית או תרמודינמיקה של מערכות ביולוגיות (Thermodynamics of biological systems) היא תחום מדעי המסביר את מהותם ואת חוקיהם הכלליים של תהליכים תרמודינמיים המתרחשים במערכות ביולוגיות כמו תאים, יצורים חיים, ובמערכות ביולוגיות, כמקרה פרטי של מערכות תרמודינמיות שאינן בשיווי משקל, ההופכות את אנרגיית השמש והמזון לאנרגיות מסוגים אחרים.
מצב אי־שיווי המשקל התרמודינמי של אורגניזמים חיים נשמר באמצעות מחזורים מתחלפים של תגובות ביוכימיות מבוקרות (כחלק ממחזורים ביוגאוכימיים), המלוות בשחרור וקליטת אנרגיה, ומקנים להם יכולת הסתגלות פנוטיפית ותכונות נוספות.
במאה ה־19, היו מדענים ופילוסופים שסברו שהחיים סותרים את חוקי התרמודינמיקה.
שכן לכאורה כמות אי-הסדר במערכת תרמודינמיקת תמיד גדלה.
אם כך, לכאורה — חיים, שמייצרים סדר ומבנה, סותרים את החוק השני של התרמודינמיקה.
אלה שמערכות ביולוגיות הם מערכות תרמודינמיות פתוחות שצורכות אנרגיה מהסביבה.
המעבר מהשקפות ויטליסטיות להבנה מודרנית הושפע ממדענים כמו לודוויג בולצמן, ארווין שרדינגר (בשנות ה-40), ואיליה פריגוז'ין (שנות ה-70) שהראה כיצד מערכות רחוקות משיווי משקל, המקיימות את חוקי התרמודינמיקה, רותמות זרימה של אנרגיה ואו חומר ומקיימות ארגון עצמי שמצליח להעלות את הסדר הפנימי במערכות חיות.
במאה ה־19, לפני הביסוס המלא של חוקי התרמודינמיקה, היו מדענים ופילוסופים שסברו שחיים אינם ניתנים להסבר מלא על ידי פיזיקה וכימיה בלבד.
השקפה זו נקראה ויטליזם (Vitalism), והיא הניחה שקיימת "כוח חיים" ייחודי או עיקרון בלתי פיזיקלי השולט בתהליכי החיים.
תומכים בולטים בגישה זו היו יוהאן פרידריך בלומנבאך (Blumenbach) ואנטואן בלי (Béchamp), שראו בחיים תופעה נבדלת מהחומר הדומם.
הבלבול נבע, בין השאר, מהבנה חלקית של חוק השני של התרמודינמיקה, הקובע שבמערכת סגורה האנטרופיה (אי־הסדר) תמיד גדלה.
אם כך, לכאורה — חיים, שמייצרים סדר ומבנה, סותרים את החוק.
אלא שהפתרון הגיע עם ההבחנה בין מערכות סגורות לבין מערכות פתוחות:
מערכת סגורה — אינה מחליפה חומר עם סביבתה, ולעיתים גם לא אנרגיה.
במערכת כזו, האנטרופיה הכוללת עולה.
מערכת פתוחה — מחליפה אנרגיה וחומר עם סביבתה.
יצורים חיים הם מערכות פתוחות: הם קולטים אנרגיה (מזון, אור שמש) ומשחררים חום ופסולת, ובכך שומרים על סדר פנימי תוך הגדלת האנטרופיה הכוללת של היקום.
בשנת 1935 פורסם המחקר המדעי הראשון שהוקדש לתרמודינמיקה של מערכות ביולוגיות — ספרו של הביולוג התאורטי ההונגרי־רוסי ארווין ש.
באואר ניסח את "החוק האוניברסלי של הביולוגיה" בנוסח הבא:
"כל המערכות החיות ורק הן אינן מצויות בשיווי משקל, ומבצעות עבודה מתמדת על חשבון האנרגיה החופשית שלהן, כנגד שיווי המשקל הנדרש על ידי חוקי הפיזיקה והכימיה בתנאים החיצוניים הקיימים".
חוק זה נחשב לעיתים כחוק הראשון של התרמודינמיקה של מערכות ביולוגיות.
בשנת 1957, הרופא והביוכימאי הגרמני־בריטי הנס קרבס והביוכימאי הבריטי־אמריקאי הנס קורנברג , בספרם Energy Transformations in Living Matter, תיארו לראשונה את התרמודינמיקה של תגובות ביוכימיות.
בעבודותיהם הראו קרבס וקורנברג כיצד בתאים חיים, כתוצאה מתגובות ביוכימיות, נוצרת אדנוזין טריפוספט (ATP) מהמזון — המקור העיקרי לאנרגיה ביצורים חיים (מחזור קרבס–קורנברג).
בשנת 2006 פרסם המדען הישראלי־רוסי בוריס דוברובורסקי (נולד ב־1945) את ספרו Thermodynamics of Biological Systems, שבו נוסחו לראשונה עקרונות כלליים לפעולת אורגניזמים חיים מנקודת מבט של תרמודינמיקה מחוץ לשיווי משקל, והוסברו טבען ותכונותיהן של הפונקציות הפיזיולוגיות הבסיסיות שלהן.
איליה פריג'ין הביא את רעיון מבנים דיסיפטיבים (dissipative structures)—מערכות פתוחות הרחק משיווי משקל, המשמרות סדר באמצעות פיזור אנרגיה וחומר—כתשתית להבנת החיים, מטבוליזם, מערכות אקולוגיות ואף שינוי אקלימי.
רמות טרופיות וזרימת אנרגיה באקולוגיה
באקולוגיה, כל מערכת חיים נשענת על זרימת אנרגיה בלתי הפיכה דרך הרמות הטרופיות: מן היצרנים, דרך צרכנים ראשוניים, משניים, וכדומה.
בכל מעבר עולה אנטרופיה – אנרגיה הולכת לאיבוד כחום
עיקרון זה מוגדר לעיתים בחלוקה של משולש טרופי, ורוב היצורים מתקיימים בשלוש–ארבע הרמות הראשונות בלבד, כתוצאה מהפסד אנרגיה בקצב של כ-90% בכל מעבר.
דבר זה קושר בין שטח, קרינת אור שמש ותפוצה של יצורים חיים - כל צמח צריך מספיק שטח באור שמש כדי להתקיים, כדי לקיים אייל אחד, יש צורך בכך וכך צמחים ולכן כך וכך שטח, כדי לקיים נמר אחד יש צורך בכך וכך איילים.
בגלל החוק השני של התרמודינמיקה בשטח של נמר אחד יהיו הרבה איילים ועוד יותר מכך צמחים.
עקרון ההספק המקסימלי , או עקרון לוטקה, הוצע כעקרון הרביעי של האנרגטיקה בתרמודינמיקה של מערכות פתוחות.
לפי האקולוג האמריקאי הווארד ט.
אודום, "ניתן לנסח את עקרון ההספק המקסימלי כך: במהלך תהליך הארגון העצמי, מתפתחים ושולטים עיצובים של מערכות הממקסמים את קליטת ההספק, את המרת האנרגיה, ואת השימושים המחזקים את הייצור והיעילות."
תרנגול הבית (שם מדעי: Gallus gallus domesticus) הוא עוף מבוית, הנפוץ ביותר מבין בעלי־החיים המבויתים ומבין כלל העופות על פני כדור הארץ.
תרנגולים מוחזקים בידי האדם להפקת בשר, ביצים ונוצות, לגידול כחיות מחמד, ולעיתים לעריכת קרבות תרנגולים.
התרנגול הגאלי הוא הציפור הלאומית הלא־רשמית של צרפת.
בתנ"ך התרנגול אינו מוזכר בשמו, אך מקובל לחשוב, כי השם "שכוי" המוזכר בספר איוב: "מִי שָׁת בַּטֻּחוֹת חָכְמָה אוֹ מִי נָתַן לַשֶּׂכְוִי בִינָה" מזוהה עם התרנגול, כך על פי רוב הפרשנים והחוקרים.
גם "זרזיר המתניים", המוזכר בספר משלי, מזוהה לפי התרגומים השונים עם התרנגול.
וכן יש מפרשים המזהים אף את ה"בַּרְבֻּרִים" המוזכרים בספר מלכים עם התרנגול.
השם העברי תרנגול בא מהשפה השומרית דרך האכדית בצורה תר־לוגל, ופירושו הוא "עוף המלך".
כאשר עברה המילה לעברית התחלפה ל' ב־נ' והמילה הפכה לתרנגול.
תרנגול זכר קרוי בעברית גם שׂכווי או גבר.
מוצאו של תרנגול הבית בדרום־מזרח אסיה, ששם מצויים בימינו ארבעה מיני תרנגולי־בר.
בעבר העריכו שהתרנגול בוית מתרנגול הבנקיבה, אך כיום מקובל שהיה מעורב אב קדמון נוסף שממנו התפתחו הגזעים האסייתיים של תרנגול הבית.
לדעת אחרים, כל ארבעת מיניו של תרנגול־הבר מעורבים בהתפתחות תרנגול הבית.
התרנגול הוא עוף שוכן קרקע, שבה הוא מוצא את מזונו.
גם מקום הטלת הביצים והדגירה הוא בדרך כלל במקום מסתור קרקעי.
האפרוחים הבוקעים מהביצים יכולים ללכת או לרוץ בעקבות אימם, ואין להם יכולת תעופה עדיין.
התרנגול הבוגר מסוגל לעוף למרחקים קצרים, דבר המסייע לו להגיע לענפי עצים ובכך לחמוק מטורפים.
זה גם המקום המועדף עליו ללינת לילה.
ראשית ביותו של התרנגול החלה בסביבות שנת 3000 לפנה"ס בתרבות עמק האינדוס.
ביותו של התרנגול שינה רבות את תכונותיו – הוא הביא לעלייה בגודלו ובמשקלו, ובגזעים התעשייתיים - לאובדן כושר התעופה שלו.
לאחר ביותו בצפון התת־יבשת ההודית, התפשט התרנגול מערבה למסופוטמיה בסביבות האלף הראשון לפני הספירה, אם כי בתחילה עדיין היה השימוש בו מועט מאוד.
מניחים שהתרנגול חדר לארץ ישראל בתקופת הברונזה המאוחרת בארץ ישראל או בתחילת תקופת הברזל, כפי שעולה מממצאי עצם שנמצאו בתל לכיש ובתל חשבון בשכבות המתוארכות לתקופה זו.
נמצאו גם שרידים של תרנגול באתר ה'עופל' בירושלים מתקופת הברזל השנייה, שהיה מיושב עד המצור על ירושלים (588 לפנה"ס).
נמצאו גם שתי טביעות חותם (אחת מתל א־נצבה) שבהן מופיעות דמויות תרנגולים בעמדת קרב, ואיור על כד מגבעון.
ממצאים אלו מתוארכים למאה השביעית לפנה"ס והמאה השישית לפנה"ס.
דומה שבתחילה הייתה חשיבותו של התרנגול בכלכלה הים תיכונית מועטה.
נראה שרק מתקופת הברזל השנייה הוא החל להשתלב בכלכלת ארץ ישראל, וגם אז הייתה חשיבותו קטנה לעומת בשר יונה וציפורים אחרות.
גם בקרב היוונים הקדמונים לא היה גידול התרנגול נפוץ במיוחד, והם כינו אותו "העוף הפרסי" או "העוף המדיי", בשל זיהויו עם מקורותיו המזרחיים.
רק בתקופת האימפריה הרומית גידול התרנגולים החל להיות נפוץ מאוד גם במערב, והפך לאחד הענפים המרכזיים של חקלאות החי.
מחקר שנערך בשנת 2005 מצא כי תרנגולת הבית מסוגלת להפגין שליטה עצמית בציפייה לתגמול מאוחר יותר.
על התרנגולות נערך ניסוי דומה למבחן המרשמלו – מהתרנגולות נדרש ללחוץ על כפתור בשביל לקבל מזון.
תרנגולת שהייתה מוכנה לחכות 2–3 שניות לפני שלחצה קיבלה כמות קטנה של אוכל.
תרנגולת שחיכתה 22 שניות קיבלה כמות גדולה הרבה יותר.
בכתשעים אחוז מהפעמים העדיפו התרנגולות לחכות.
מחקר שנערך על תרנגולים מזנים שונים ופורסם בשנת 2023 טוען כי לתרנגולים יש יכולת זיהוי עצמי במראה.
נטען כי תרנגולות מבינות קביעות אובייקט, כלומר שהן מחפשות עצם במקום שבו נראה לאחרונה בלי לראות אותו.
המידע הסביבתי מעובד בצידו הימני של ההיפוקמפוס ולכן התרנגולת לומדת טוב יותר על סביבתה ממידע הנקלט בעין שמאל.
ניסוי שנערך באוניברסיטת בריסטול בבריטניה תוך שימוש במכשירי הדמיה, מצא כי תרנגולות מסוגלות להפגין אמפתיה כלפי תרנגולות אחרות וכלפי אפרוחיהן, וכי הן מגלות רמות מתח גבוהות יותר כאשר אפרוחיהן במצוקה.
במהלך הניסויים התברר לחוקרים, שכל התרנגולות הראו באופן ברור תגובה גופנית והתנהגותית של עקה, כמו עליית טמפרטורת הגוף והערנות, הגברת קצב הלב וקריאות תקשורתיות, בתגובה למצוקת אפרוחיהן.
נמצא כי במקרים רבים בני אדם מסוגלים להבחין לפי קרקור התרנגולות האם הן שמחות או מתוסכלות.
רביית התרנגולים במשק המתועש המודרני מתבצעת על ידי הדגרה מלאכותית.
הביצים מוטלות בלולי רבייה מיוחדים, שבהם יש זכר אחד על כל עשר נקבות.
לאחר ההטלה נלקחות הביצים ומושמות במדגרה אשר מחקה את תנאי הדגירה הטבעיים, על ידי שמירה על טמפרטורה ולחות קבועים, אוורור נאות, וגלגול של הביצים מדי פעם.
כיום, בעקבות תיעוש ענף הלול, מתקיימת הפרדה כמעט מוחלטת בין השימוש בתרנגולים לתעשיית הבשר ובין השימוש בהם לתעשיית הביצים.
שתי התעשיות משתמשות בגזעים נפרדים של תרנגולים המותאמים לצורכיהן השונים.
נוסף על כך קיימים כמה סוגי לולים ומערכיהם שונים בהתאם לשימוש.
לתעשיית הבשר פותחו גזעי תרנגולים שהותאמו על ידי ברירה מלאכותית לגדילה בקצב מואץ ולממדים גדולים, בפרט של האיברים בעלי הערך הכלכלי הגבוה יותר, כגון החזה, הכנף והכרעיים.
הגזעים הנפוצים בתעשיית הבשר הם קוב ורוס, הגדלים במהירות גבוהה, ומגיעים לגודל ראוי לשיווק כבר בהיותם בני 35 ימים.
התרנגולת בטבע מטילה כעשר ביצים בשנה.
הטלת ביצה היא חלק ממחזור הרבייה שלה.
התרנגולת דוגרת על הביצים, שמהן יבקעו אפרוחים רק אם הפרה אותן תרנגול זכר.
הביצים המשמשות למאכל הן ביצים "עקרות", שלא הופרו.
בתהליך ביות של אלפי שנים נעשו הרבה הכלאות והשבחות, שתוצאתן מחזורי רבייה ברוב ימות השנה.
תרנגולת הבית יכולה להטיל ביצים ללא הפריה מדי 24–28 שעות.
הביוץ בתרנגולת הבית מתחדש כ־15 עד 75 דקות לאחר הטלת הביצה.
בד בבד עם תיעוש הענף, פותחו (על ידי ברירה מלאכותית) גזעים מסוימים שהותאמו להטלה מרובה של ביצים.
בעבר היה הגזע הנפוץ בישראל של עופות הטלה תרנגול לגהורן (Leghorn chicken), שמוצאו מהעיר האיטלקית ליבורנו ושהיה הגזע הנפוץ ביותר בעולם המערבי, בשל רמת ההטלה הגבוהה שלו – 300 ביצים לשנה.
כיום רוב התרנגולות המטילות בישראל הן מהגזעים הייליין (גזע אמריקני) ולומן (הגרמני).
בשנים האחרונות נכנסו שני גזעים נוספים: איזה־בראון (המטילות ביצים חומות) ושייבר.
את התרנגולות המטילות ביצי מאכל מגדלים על פי רוב בכלובים הקרויים כלובי סוללה.
רצפת הכלוב בנויה באלכסון, מה שמאפשר לביצה להתגלגל למתקני איסוף ברגע ההטלה, ובכך להקל את איסוף הביצים.
ההטלה מוגברת על ידי תאורה בשעות הלילה, המדמה הארכה של אור היום, וכן על ידי תהליך השרה כפויה, המיועד לחקות את התהליך הטבעי של התחלפות העונות באופן מלאכותי, כדי לעורר בתרנגולות תהליכים הורמונליים המאפיינים את עונת הרבייה.
הצפיפות שבה התרנגולות שוכנות מביאה לבעיות התנהגות, כגון מריטת נוצות של תרנגולות שכנות (Feather pecking), תופעה המופיעה אצל כ־70% מהמטילות, וקניבליזם: אכילת רקמה המנוקרת מתרנגולות אחרות.
מריטת נוצות זו פוגעת בעיקר במטילות מבוגרות, שהפלומה הפגועה אצלן מתחדשת לאט.
על פי היפותזה אחת, מדובר בהפעלה מוסחת של צורת ההתנהגות הטבעית של ניקור בקרקע להשגת מזון, פעילות התופסת כ־90% מזמן הערות בטבע.
היפותזה אחרת מייחסת את התופעה להפעלה שלא במקומה של ניקור לשם טיפוח נוצות לאחר "אמבטיית אבק".
כדי למנוע התנהגויות אלו קוטמים את מקורי התרנגולות.
ניתן להפחית את הניקור ההדדי על ידי הפחתת צפיפות בלול ומתן אפשרות תנועה, משחק, התפלשות באבק וסביבה מגוונת.
בשנים האחרונות ישנה מגמה להעביר את תרנגולות ההטלה למתכונת של "לולי חופש".
התרנגולות אינן כלואות בכלובי ברזל, אלא מתהלכות בחופשיות בלול, ולצורך ההטלה הן עולות על מתקנים מיוחדים הקולטים את הביצים ומעבירים אותן לנקודת האיסוף.
עם התפתחות המודעות לזכויות בעלי חיים גדלה הביקורת על השימוש שנעשה בתרנגולות ועל אופן גידולן.
ביקורת זו מותחים בעיקר ארגונים לזכויות בעלי חיים, הטוענים כי צורת הגידול איננה מוסרית וגורמת סבל רב לתרנגולות, אשר לדבריהם זכאיות ליחס מוסרי.
תנאי הגידול של התרנגולות בכלובי הסוללה, תהליך קיטום המקור, המבוצע ללא משככי כאבים, הרעבתן ותהליך גריסת האפרוחים הם חלק מרכזי במחאות.
במהלך מסעם של התרנגולים למשחטות הם סובלים מתנאי הובלה קשים, מוחזקים שעות רבות ללא מזון ושתייה, ורבים מתים לפני רגע שחיטתם.
לפי ההלכה היהודית והדין האסלאמי, על התרנגולים להיות בהכרה מלאה כאשר שוחטים אותם, על כן אין משתמשים בשיטות לשיכוך הכאב.
התרנגולים לפעמים אינם מתים מייד; חלקם אף גוססים במשך מספר דקות ומגיעים חיים למכונה שמורטת את נוצותיהם.
תרנגול גזעי ותרנגול שאינו גזעי
בדומה לבעלי חיים מבויתים רבים, כדוגמת כלבים או סוסים, גם לתרנגולים מבויתים ישנם גזעים שונים, אשר פותחו באופן מלאכותי בידי בני אדם על פי תכונותיהם השונות.
למשל, גזע לגהורן מתאפיין בתטולה גבוהה אך אינו נוח לגידול בבית פרטי בשל מזגו הפרוע.
לעומתו, גזע המשי מתאפיין בתטולה נמוכה יחסית, אך הוא בעל מזג רגוע ולכן מתאים לבתים פרטיים ולא לייצור ביצים תעשייתי.
כיום ישנם מאות גזעים שונים של תרנגולים ברחבי העולם.
במזרח התיכון נהוג לכנות תרנגולים מגזעים מעורבים בכינוי "בלאדי", שפירושו "כפרי" בערבית.
רבים טועים ומסווגים תרנגולי בלאדי כגזע נפרד, אך לא כך הדבר, ולמעשה אלה תרנגולים "מעורבים" ממגוון גזעים, וקשה לחזות את תכונותיהם, פרט לכך שהם לרוב חסינים ועמידים בפני מחלה במזרח התיכון.
תרנגולי בלאדי נפוצים מאוד במזרח התיכון בכלל ובישראל בפרט.
התרנגול אינו מוזכר בשמו במקרא.
יש המזהים אותו בשמות אחרים, הנזכרים פעם אחת בלבד, כגון "זַרְזִיר מָתְנַיִם" ו"שֶּׂכְוִי".
בכמה חותמות מתקופת המקרא שנמצאו נראים תרנגולים בעמדות קרב.
מדובר בתחרויות אכזריות הידועות גם בימינו, שבמהלכן נלחמים התרנגולים ביניהם עד מוות.
בגמרא במסכת ביצה התרנגול מתואר כעוף חוצפן ועז.
לפי הממצא הארכאוזואולוגי, בשלהי בית ראשון הייתה חשיבותו של בשר התרנגול קטנה לעומת בשר יונים וציפורים אחרות, ואולם עם הזמן גדלה חשיבותו, ובתקופת המשנה והתלמוד הוא תפס מקום מרכזי ביותר במשק האדם כמקור לביצים ובשר.
בתלמוד מובא בשם רבי יוחנן ש"מובחר שבעופות תרנגולת".
לדעת זהר עמר, אפשר שהמניעה המקראית להשתמש בתרנגול כקורבן כמו שנעשה בעמים אחרים, אלא ביונה ותור, קשורה גם לתכונותיו כ"עז שבעופות".
עמר מביא ראיות רבות לפרשנותו, שבהן רואים כי התרנגול אינו מתאים לרוח השלום שסימל את המזבח בפרט והמקדש בכלל.
תרמית פירמידה או הונאת פירמידה או עוקץ פירמידה או פירמידה בלתי-חוקית היא הונאת ממון המבוססת על מודל עסקי שאינו מחזיק מעמד לאורך זמן, ומעניק תגמול כספי בתמורה לצירוף אנשים חדשים למשחק, בלא כל מוצר או שירות.
משחקי פירמידה קיימים כבר למעלה ממאה שנים.
רוב משחקי הפירמידה הם ניסיון להטעות צרכנים פוטנציאליים להשתתף בהונאות מורכבות אך לכאורה משכנעות וחסינות מפני תקלות.
הרעיון הבסיסי מאחורי כל הונאה הוא שכל יחיד משלם רק פעם אחת, אך מקבל רווחים אקספוננציאליים מאנשים אחרים.
דוגמה נפוצה מפתה את הקרבן שתמורת תשלום הוא יהיה רשאי להציע את אותה הצעה לאנשים אחרים.
כל מכירה כוללת תשלום למוכר המקורי.
השגיאה הבסיסית היא שאין רווח קצה - הכסף פשוט מטפס במעלה הפירמידה, ורק האנשים בראש הפירמידה מרוויחים כסף, המגיע מן האנשים הרבים שבתחתית הפירמידה - אלו שהצטרפו למזימה אך לא הצליחו לצרף אליה אנשים חדשים.
זהו משחק סכום אפס מובהק: כל הרווחים שעושה משתתף אחד מגיעים מכיסם של משתתפים אחרים.
כדי לייפות את המזימה, רובן יכילו המלצות, עדויות ומידע שקרי.
למרות שמשחקי פירמידה הוכרזו כבלתי חוקיים במספר מדינות, הם ממשיכים להופיע בדרכים שונות.
במקרה אחד בישראל, פסק שופט בית המשפט השלום צבי דותן שהמשחק המסוים שנידון לפניו אינו חוקי וחייב את אחד העומדים בראשו בפיצויים בסך 16,000 שקלים.
חברות המשתמשות במודלי שיווק רשתי לתגמול, חוקיות בישראל, אך הן מושא תכוף לביקורת ותביעות משפטיות.
הביקורות מתמקדות בדמיונן לתרמית הפירמידה.
משחקי פירמידה מופיעים בגרסאות שונות.
סוג המשחק המוקדם ביותר היה מכתב שרשרת שבו הופיעה רשימה של 5–10 אנשים עם כתובותיהם.
לקורא נאמר לשלוח סכום כסף קטן לאדם הראשון ברשימה.
לאחר מכן היה עליו להסיר את השם הראשון מהרשימה, להעלות את השמות הנותרים מקום אחד למעלה, ולהוסיף את שמו (ואולי גם שמות אחרים) בתחתית הרשימה.
לאחר מכן היה עליו להעתיק את המכתב עם רשימת השמות החדשה ולהפיץ אותו הלאה, בתקווה ששמו יגיע לראש הרשימה ושגם הוא יקבל כסף מאחרים.
הצלחה ביוזמה זו נשענת באופן בלעדי על גידול הנדסי במספר המצטרפים.
בעקבות כך ניתן לה השם "פירמידה", המציין את הגידול במספר האנשים בכל קומה.
לרוע המזל, ניתוח פשוט מראה שתוך מספר שלבים יגיע השוק לרוויה, והמשתתפים האחרונים לא יוכלו למצוא משתתפים חדשים שיכסו את הפסדיהם.
כיסוי ההפסדים הוא בלתי אפשרי, ומתמטית מובטח שרובם המוחלט של המשתתפים במזימות מסוג זה יפסידו את השקעתם.
משחקי פירמידה בקנה מידה גדול התעוררו במדינות ברית המועצות לאחר פירוקה, שם היה לאנשים ידע מועט בכלכלה.
הם הוטעו לחשוב שרווח של מעל 1000% הוא אפשרי.
ידועה לשמצה במיוחד היא פירמידת "MMM" שארגן סרגיי מברודי ברוסיה, ושבעקבותיה דווח שהתאבדו לפחות חמישים אנשים.
משחק פירמידה רחב היקף פגע קשות בכלכלתה של אלבניה, וכשקרס ב-1997 התעוררו מהומות אלימות נרחבות אשר הובילו לנפילת הממשלה, ובהמשך הסלימו לכדי מלחמת אזרחים.
המאפיין המרכזי של משחקי פירמידה הוא העובדה שלמוצר המוצע אין (או כמעט אין) ערך עצמי או שהוא נמכר במחיר שחורג ממחיר השוק הסביר.
דוגמאות כוללות "מוצרים" לכאורה כמו מנשרים, קלטות אודיו או ערכות שכוללות אך ורק הסבר כיצד לצרף קרבנות חדשים.
מחירם של המוצרים האלו יכול להגיע למאות או אפילו אלפי שקלים.
גרסה אינטרנטית נפוצה היא מכירת מסמך בשם "איך להרוויח מיליון דולר באינטרנט" או שם דומה.
דוגמה אחרת היא מכירת מוצר במחיר גבוה ממחירו הממוצע.
התוצאה היא שהקונה מוכרח לצרף עוד אנשים כדי להחזיר את ההשקעה הראשונית.
לעומת זאת קיימות חברות רבות שעושות שימוש במודל עסקי של שיווק רב-שכבתי שלא מתוקף הונאה.
מוצע מידע חלקי (או שום מידע) על החברה אלא אם כן המשקיע יקנה את התרמית וישתתף בתוכנית.
הבטחות לרווח קל או רווח בלי גבול.
אין מוצר או שמדובר במוצר עם ביקוש נמוך ותג מחיר גבוה.
הכנסות שנשענות בעיקר על עמלות שנגבות מצירוף משתתפים חדשים או קניית מוצרים לצורך הקונים עצמם ולא למכירה לאנשים אחרים.
נטייה לרווח רק אצל משקיעים ראשונים.
כמו כן, עשויות להיות גם הבטחות על כך שההשתתפות חוקית לחלוטין, על אף שלעיתים קרובות אין זה נכון.
משחקי פירמידה הם ייצוג למודל כלכלי שאינו בר קיימא, עקב רוויון שוק.
התרשים הבא מראה איך משחקי הפירמידה הופכים בלתי אפשריים לקיום.
האנשים בתחתית הפירמידה יפסידו את כספם תמיד, ללא קשר לעומקה של הפירמידה.
קל לראות שמספר האנשים בשורה התחתית של הפירמידה גדול תמיד מסכום האנשים בכל הקומות מעליו, ללא כל תלות במספר הקומות.