ה צְפִיפוּת הוא אחד המאפיינים הפיזיים של חוֹמֶר (כל מה שתופס מקום בחלל ובעל מסה). דוגמאות נוספות לתכונות פיזיקליות הן נקודת היתוך, נקודת רתיחה ומסיסות.
בְּ תכונות גשמיות הם מאפיינים שנקבעים באמצעות לימוד חומר, מבלי שהוא הופך לחומר אחר.
במקרה הספציפי של צפיפות, קביעתו תלויה בידיעה של שני משתנים חשובים מאוד, ה- מִשׁקָל (מיוצג באות P) ו- כרך (מיוצג באות V).
משקל החומר נקבע לפי קנה מידה, והנפח נמדד בדרך כלל באמצעות כוס או כוס.
הכוס והסולם הם מכשירים המשמשים לקביעת מסה ונפח בהתאמה
בהגדרה, צפיפות היא היחס בין המשקל לנפח שתופס חומר. עם מערכת יחסים זו, אנו יכולים לבנות את נוּסחָה מיוצג למטה:
d = פ
ו
יתר על כן, זה לא נכון לומר שאנחנו משתמשים במסת החומר, מכיוון שכל החומר על הפלנטה שלנו נתון לפעולת הכבידה. לכן המונח משקל כולל את הכפל בין המסה ל כוח משיכה.
אם אנחנו רוצים לדעת את צְפִיפוּת מים, למשל, עלינו למדוד כל נפח של חומר זה (50 מ"ל) ואז לשקול אותו (50 גרם) על הסקאלה (כמובן להוזיל את משקל המיכל). לבסוף, עלינו לבצע את החישוב הבא:
d = 50
50
d = 1 גרם / מ"ל
בוודאי אתה תוהה מדוע חשוב לדעת את צפיפות החומר, לא?
התשובה היא פשוטה. ידיעת הצפיפות חשובה מכיוון שזה המאפיין המשמש, למשל, כדי להסביר מדוע א חומר צף באחרת, כאשר שניהם נוזליים, או כאשר אחד מוצק והשני נוזלי.
דוגמא לכך היא כאשר אנו מכניסים כמות מסוימת של מים עם כמות שמן לאותו מיכל. השמן יצוף על המים, כפי שמוצג בתמונה הבאה:
תוצאת התערובת שנוצרה על ידי מים ושמן במיכל
ההסבר לשמן שצף במים כרוך בשני היבטים: הראשון הוא שהוא לא מתמוסס במים והשני הוא שיש לו צפיפות נמוכה יותר ממים. לכן, בכל פעם שאנחנו משווים את הצפיפות בין החומרים, חשוב גם לבדוק את מְסִיסוּת, שהוא המאפיין שיש לחומר בהמסת אחר.
אנו יכולים גם לשנות את צפיפות החומר על ידי המסת חומר אחר בו, כמו כאשר אנו ממיסים נתרן כלורי במים. כאשר חומר אחד מומס בחומר אחר, הנטייה היא שהצפיפות תגדל. ראה את המקרה להלן:
שינוי צפיפות הנוזל
כשהיא מונחת במים, ביצת עוף שוקעת מכיוון שצפיפותה גדולה מזו של נוזל. אם אנו ממיסים נתרן כלורי במים, צפיפות הנוזל עולה, וכתוצאה מכך הביצה חייבת לצוף.
סקרנות מעניינת נוספת היא שהשינוי ב טֶמפֶּרָטוּרָה זה יכול גם לשנות את צפיפות החומר, כמו למשל במקרה של אוויר. זו הסיבה שציוד המיזוג ממוקם על גבי הקיר, בדיוק מכיוון שאוויר קר הוא בעל צפיפות גבוהה יותר מאשר אוויר חם. כך, אוויר קר יורד ואוויר חם עולה, מה שמאפשר לקרר טוב יותר את הסביבה.
מזגן ממוקם גבוה למעלה
ה שינוי במצב הפיזי החומר גם משנה את הצפיפות, וניתן לראות זאת בקלות על ידי הוספת כמה קוביות קרח לכוס מים. במקרה זה, מים במצב מוצק (קרח) הם פחות צפופים ממים במצב נוזלי.
קרח צף במים נוזליים
