ال كثافة هي إحدى الخصائص الفيزيائية لـ شيء (كل ما يشغل مساحة في الفضاء وله كتلة). أمثلة أخرى للخصائص الفيزيائية نقطة الانصهار, نقطة الغليان والذوبان.
في الخصائص الفيزيائية هي خصائص يتم تحديدها من خلال دراسة مادة ما دون أن تتحول إلى مادة أخرى.
في حالة الكثافة المحددة ، يعتمد تحديدها على معرفة متغيرين مهمين للغاية ، وهما وزن (يمثله الحرف P) و أربعة حجمالخامس (يمثله الحرف V).
يتم تحديد وزن المادة بواسطة مقياس ، وعادة ما يتم قياس الحجم باستخدام دورق أو دورق.
الدورق والمقياس هما أداتان تستخدمان لتحديد الكتلة والحجم على التوالي
في التعريف ، الكثافة هي العلاقة بين الوزن والحجم الذي تشغله المادة. مع هذه العلاقة ، يمكننا بناء معادلة ممثلة أدناه:
د = ص
الخامس
علاوة على ذلك ، ليس من الصحيح القول إننا نستخدم كتلة المادة ، حيث أن كل مادة على كوكبنا تخضع لفعل الجاذبية. لذلك ، فإن مصطلح الوزن ينطوي على الضرب بين الكتلة و الجاذبية.
إذا أردنا معرفة كثافة من الماء ، على سبيل المثال ، يجب أن نقيس أي حجم من هذه المادة (50 مل) ثم نزنها (50 جم) على الميزان (مع خصم وزن الحاوية ، بالطبع). أخيرًا ، يجب علينا إجراء الحساب التالي:
د = 50
50
د = 1 جم / مل
بالتأكيد قد تتساءل عن سبب أهمية معرفة كثافة المادة ، أليس كذلك؟
الجواب بسيط. معرفة الكثافة مهمة لأنها الخاصية المستخدمة ، على سبيل المثال ، لشرح سبب أ تطفو المادة في الآخر ، عندما يكون كلاهما سائلاً ، أو عندما يكون أحدهما صلبًا والآخر سائلًا.
مثال على ذلك عندما نضع كمية معينة من الماء مع كمية من الزيت في نفس الحاوية. سوف يطفو الزيت على الماء كما هو موضح بالصورة التالية:
نتيجة تكوين الخليط بواسطة الماء والزيت في وعاء
يتضمن تفسير الزيت العائم في الماء جانبين: الأول هو أنه لا يذوب في الماء ، والثاني هو أن كثافة الزيت أقل من كثافة الماء. لذلك ، عندما نقارن الكثافة بين المواد ، من المهم أيضًا التحقق من الذوبان، وهي الخاصية التي تمتلكها المادة في إذابة مادة أخرى.
يمكننا أيضًا تغيير كثافة مادة عن طريق إذابة مادة أخرى فيها ، كما يحدث عندما نذوب كلوريد الصوديوم في الماء. عندما يتم إذابة مادة في مادة أخرى ، يكون الاتجاه هو زيادة الكثافة. انظر الحالة أدناه:
تعديل كثافة السائل
عند وضعها في الماء ، تغرق بيضة الدجاج لأن كثافتها أكبر من كثافة السائل. إذا قمنا بإذابة كلوريد الصوديوم في الماء ، تزداد كثافة هذا السائل ، وبالتالي يجب أن تطفو البيضة.
فضول آخر مثير للاهتمام هو أن التغيير في درجة الحرارة يمكنه أيضًا تغيير كثافة المادة ، كما في حالة الهواء ، على سبيل المثال. هذا هو سبب وضع جهاز تكييف الهواء أعلى الجدار ، وذلك على وجه التحديد لأن الهواء البارد له كثافة أعلى من الهواء الساخن. وبالتالي ، ينخفض الهواء البارد ويصعد الهواء الساخن ، مما يجعل من الممكن تبريد البيئة بشكل أفضل.
تم وضع مكيف الهواء في مكان مرتفع
ال تغيير في الحالة الجسدية من المادة أيضًا تعدل الكثافة ، ويمكن ملاحظة ذلك بسهولة عن طريق إضافة بعض مكعبات الثلج إلى كوب من الماء. في هذه الحالة ، يكون الماء في الحالة الصلبة (الجليد) أقل كثافة من الماء في الحالة السائلة.
الجليد يطفو في الماء السائل
