סולר הוא תערובת של פחממנים (תרכובות של פחמן ומימן בלבד) שנוצרת מזיקוק נפט גולמי. ה'סולר' הם הפחממנים שמתאדים מתוך הנפט הגולמי בזמן תהליך הזיקוק בין הטמפ' 200 ל 350oC והינם פחממנים בעלי אורך שרשרת של מ-8 עד 21 פחמנים (כאשר כמעט כל התערובת הם מולקולות המכילות 12 עד 15 פחמנים, כגון C12H26). צפיפותו של הסולר היא כ-0.85-0.83 גרם לסמ"ק. (15% פחות ממים, ששוקלים כידוע 1 גרם לכל סמ"ק).


כתם סולר על מים

הנפח של כמעט כל הנוזלים בטבע גדל עם החימום (יוצאים מהכלל הם המים, שמתנהגים בצורה אנורמלית ("לא-נורמלית") שהנפח שלהם גדל גם עם הקירור מטמפ' מטמפ' של 4 ל 0oC). זה העיקרון פעולה של מדחומים על אלכוהול או כספית:
בטמפרטורות שונות הנפח של הכספית שונה וכך היא 'עולה' או 'יורדת' בתוך צינור זכוכית וכך מצביעה על הטמפ' (למעשה היא תופסת נפח גדול או קטן יותר, בהתאמה, בטמפ' גבוהות או נמוכות).


מדחום כספית (התמונות באדיבות אתר ויקיפדיה)

לסולר/פחממנים לא ידועה אנומליה כמו למים, כלומר גם הם יגדילו את נפחם בזמן חימום ויקטינו אותו בזמן קירור. כיוון שצפיפות מוגדרת כמסה ליחידת נפח, וכיוון שהמסה לא משתנה בזמן חימום או קירור (בגלל חוק שימור החומר) אלא רק הנפח. נובע כי בזמן קירור, נפח החומר קטן (החומר כאילו יותר 'דחוס') וצפיפותו עולה, ובזמן חימום החומר תופס מקום גדול יותר, והצפיפות (מסה חלקי נפח) קטנה. מקדם ההתפשטות התרמי הנפחי של סולר הוא 0.0008 לכל מעלת צלזיוס. כלומר כל חימום של נפח מסויים של סולר במעלה אחת, יגדיל את נפח הסולר ב-0.08%.

מאת:ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

6 תגובות

  • יפעת

    השתנות צפיפות הסולר בטמפ' שונות

    שלום רב אני עוסקת בתחום הבקרה של סולר ובנזין ומעוניינת לדעת בכמה אחוזים נפח הסולר\בנזין גדל בעליה של כל מעלה החל מ-26-32?
    ומה הטמפ האופטימלית עבורם בתוך הצובר התת קרקעי\ עילי?
    מדובר על חיישנים שמודדים את מפלס הסולר במיכל של בין 13,000 ליטר ל-20,000 ליטר.
    אודה מראש לתשובתכם המלומדת
    בברכה, יפעת

  • טל דניאל

    פערי טמפרטורה עם השפעת הצפיפות של הסולר

    שלום רב, גם אני, כמו יפעת, עוסק בתחום ומבקש להבין לגבי פערי טמפרטורה ונפח: במאמר שצרפת רשום על צפיפות הסולר Density=830 kg/m3 (780..860 kg/m3 at 40 ºC). כאשר השינוי הינו 0.8% לכל 10 מעלות. המנעד בין 780 ל 860 הוא מאוד גבוה והשאלה היא כיצד מושפע השינוי של הנפח התרמי מצפיפות החומר, אם בכלל. מעבודתי בתחום ניהול מלאי סולר וזליגות אני מזהה שינויים גבוהים יותר מ 0.8% ובמיוחד כאשר הטמפרטורות יורדות אל מתחת ל 15 מעלות. אשמח לסיוע בהבנת הנושא.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    משתנה

    שלום טל
    מקדם התפשטות תרמי הרבה פעמים איננו 'לינארי' כלומר איננו קבוע באמת עבור כל מעלת צלזיוס אלא משתנה עם הטמפרטורה. כלומר העלאה ב5 מעלות מ 15 ל-20 לא זהה באמת, מבחינת שינוי הנפח, להעלאה מ 35 ל-40 מעלות. והנתון של מקדם של 0.0008 או 0.08% שמצויין בקישור אליו נתתי הוא ממוצע.
    כללית - הטווח הזה 780-830 מייצג שינוי של 6% בנפח, ואם נשתמש במקדם הממוצע יוצא שהוא מייצג טווח טמפרטורות של 6/0.08= 75 מעלות (נאמר מ 40+ ועד 35- ).

    מקווה שעזרתי
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מידת ההשתנות

    יפעת – ראי בקישור הבא. אוסף של נתונים פיזקאלים על דלקים.
    משם עולה כי עבור סולר, מקדם ההתפשטות התרמית הנפחי הוא 0.0008 לכל מעלת צלזיוס. כלומר כל העלאה של מעלה אחת מגדילה את נפח הסולר ב-0.08%. (גם הוספתי את הנתון הזה לתשובה למעלה).

    לגבי השאלות הנוספות – אופטימליות זה עניין של הגדרת צרכים, בלי להגדיל לעצמך צרכים אין משמעות לאופטמליות (צרכים כגון – בטיחות, רווח לתחנת הדלק, רווח לסיטונאי הדלק, רווח לצרכן, פרמטרים ועקרונות העבודה של החיישנים וכו'). בכל מקרה אנחנו אתר העוסק בשאלות מדע כלליות ועקרוניות, ולא בשאלות טכניות ספציפיות (כמו זו ששאלת) – כדאי לך לפנות למהנדס שידון בפרטים הטכניים הספציפיים הדרושים לך.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • טל דניאל

    פערי טמפרטורה בצפיפות משתנה של הסולר

    שלום רב, גם אני, כמו יפעת, עוסק בתחום ומבקש להבין לגבי פערי טמפרטורה ונפח: במאמר שצרפת רשום על צפיפות הסולר Density=830 kg/m3 (780..860 kg/m3 at 40 ºC). כאשר השינוי הינו 0.8% לכל 10 מעלות. המנעד בין 780 ל 860 הוא מאוד גבוה והשאלה היא כיצד מושפע השינוי של הנפח התרמי מצפיפות החומר, אם בכלל. מעבודתי בתחום ניהול מלאי סולר וזליגות אני מזהה שינויים גבוהים יותר מ 0.8% ובמיוחד כאשר הטמפרטורות יורדות אל מתחת ל 15 מעלות. אשמח לסיוע בהבנת הנושא.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    משתנה

    שלום טל
    מקדם התפשטות תרמי הרבה פעמים איננו 'לינארי' כלומר איננו קבוע באמת עבור כל מעלת צלזיוס אלא משתנה עם הטמפרטורה. כלומר העלאה ב5 מעלות מ 15 ל-20 לא זהה באמת, מבחינת שינוי הנפח, להעלאה מ 35 ל-40 מעלות. והנתון של מקדם של 0.0008 או 0.08% שמצויין בקישור אליו נתתי הוא ממוצע.
    כללית - הטווח הזה 780-830 מייצג שינוי של 6% בנפח, ואם נשתמש במקדם הממוצע יוצא שהוא מייצג טווח טמפרטורות של 6/0.08= 75 מעלות (נאמר מ 40+ ועד 35- ).

    מקווה שעזרתי
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע