ما مفهوم الكثافة
الكثافة هي النسبة بين الكتلة والحجم أو الكتلة لكل وحدة حجم، وهو مقياس لمقدار الأشياء الموجودة في وحدة حجم (متر مكعب أو سنتيمتر مكعب) إليكم ما مفهوم الكثافة.
ما مفهوم الكثافة
الكثافة هي في الأساس قياس لمدى تكدس المادة معًا، اكتشف العالم اليوناني أرخميدس مبدأ الكثافة، لكن من السهل حساب ما إذا كنت تعرف الصيغة وتفهم وحداتها ذات الصلة.
أهمية الكثافة
استخدم أرخميدس مفهوم الكثافة لفضح الاحتيال، الكثافة تعبر عن العلاقة بين الكتلة إلى حجم، كلما زاد حجم كائن ما في مساحة معينة زادت كثافته ومن المهم أن نتذكر على الرغم من أن هذه العلاقة ليست فقط حول كيفية معبأة معا بشكل وثيق ل ذرات العنصر أو جزيئات من مركب، تتأثر الكثافة أيضًا بالكتلة الذرية عنصر أو مركب، نظرًا لأن المواد المختلفة لها كثافات مختلفة، فإن قياسات الكثافة هي وسيلة مفيدة لتحديد المواد.
حساب الكثافة
على سبيل المثال كيف يمكنك تمييز طن متري من الريش مقابل طن متري من الطوب إذا لم تتمكن من رؤيتها؟
سيكون للطن المتري الواحد من الريش أو الطوب كتلة مماثلة تبلغ 1000 كيلوغرام (طن متري واحد) ومع ذلك سوف تشغل طنًا متريًا من الريش حجمًا يقارب 400 مليون سم 3 (تقريبًا حجم أربع شاحنات مقطورات)، بينما سيشغل طن متري واحد من الطوب نصف مليون سم 3 فقط (أي بحجم كبير تلفزيون بشاشة الطوب أكثر كثافة من الريش لأن كتلته معبأة في حجم أصغر. هذه العلاقة بين كتلة وحجم المادة هي التي تحدد الخاصية الفيزيائية للكثافة:
الكثافة = الكتلة / الحجم
يتم تعريف الكثافة على أنها نسبة كتلة كائن إلى حجمه، كما هو مبين في المعادلة أعلاه لأنها نسبة تظل كثافة المادة كما هي دون النظر إلى مقدار هذه المادة.
ولذلك دعا الكثافة و الممتلكات مكثفة من المسألة الكتلة هي مقدار المادة الموجودة في جسم ما وتُقاس عادة بوحدات الجرام(ز)
الحجم هو مقدار المساحة التي تشغلها كمية من المادة ويتم التعبير عنه عادة بالسنتيمتر المكعب (سم 3 ) أو بالملليتر (مل) (1 سم 3= 1 مل).
لذلك الوحدات الشائعة المستخدمة للتعبير عن الكثافة هي غرامات لكل مليلتر (جم / مل) وغرام لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم 3 ).
لنلقي نظرة على مثال. قرميد نموذجي لديه كتلة من 2268 ز ويحتل حجم من 1230 سم 3 باستخدام المعادلة أعلا ، يمكننا حساب كثافة الطوب:
كثافة الطوب = كتلة الطوب / الحجم الطوب
كثافة الطوب = 2،268 جم / 1،230 سم 3
كثافة الكوب = 1.84 جم / سم 3
يمكن أحيانًا خلط الكثافة في أذهاننا بالوزن لأن كثافة جسمين متساويين في الحجم ستكون أثقل.
تذكر على الرغم من أنها هي العلاقة بين الكتلة و الحجم الذي يحدد كثافة وليس حجم أو كتلة وحده، أو حتى كيف عن كثب معبأة الذرات أو الجزيئات هي.
أمثلة على الكثافة
أمثلة على الكثافة النسبية ، أو كثافات مختلفة في مواد مختلفة ، تحدث طوال الحياة اليومية.
- عندما ينسكب النفط في المحيط يرتفع النفط إلى الأعلى لأنه أقل كثافة من الماء، مما يخلق بقعة نفطية على سطح المحيط.
- كوب الستايروفوم أقل كثافة من كوب السيراميك، لذلك سوف تطفو كأس الستايروفوم في الماء وستغرق كوب السيراميك.
- يطفو الخشب عمومًا على الماء لأنه أقل كثافة من الماء. الصخور، عادة ما تكون أكثر كثافة من الماء تغرق عادة.
- ترتفع بالونات الهيليوم لأن الهيليوم أقل كثافة من الهواء المحيط، بمرور الوقت يهرب الهليوم من البالون ويتم استبداله بالهواء مما يؤدي إلى هبوطه.
- يطفو الزيت على الخل لأن كثافته أقل.
المراجع
