بقلم عتيقة البوريني – آخر تحديث: 19 تشرين الثاني (نوفمبر) 2017
محتوى
تعريف الكثافة
تُعرَّف الكثافة بأنها إحدى الخصائص الفيزيائية للمادة وهي نتاج الكتلة مضروبة في الحجم ، وتتأثر قيمتها بالعديد من العوامل. وحدة القياس الدولية الخاصة بها هي جرام لكل سنتيمتر مكعب ، أو يمكن قياسها بالكيلوجرام لكل متر مكعب ، ويمكن وصف قانونها على النحو التالي: الكثافة = الكتلة / الحجم ، بينما تجدر الإشارة إلى أن المواد تختلف في الكثافة ، كل مادة لها كثافتها الخاصة ويمكن أن تتغير هذه القيمة وفقًا للتغيرات في الظروف المحيطة وحالة المادة.
العوامل المؤثرة على الكثافة
تتغير قيمة الكثافة مع تغير عدد من العوامل على النحو التالي:
- ضغط: كلما زاد الضغط ، زادت الكثافة ، وهذا يعني أن العلاقة بين الاثنين تكون مباشرة لأن الضغط يتسبب في تقارب الجزيئات من بعضها البعض وتكثيفها بشكل أكبر وتصبح المسافات بينها أصغر ، على سبيل المثال ما يحدث لبخار الماء عندما يكون يتعرض للضغط ويتحول إلى سائل.
- درجة الحرارة: فكلما ارتفعت درجة الحرارة قلت كثافة المواد أي أن العلاقة بينهما معكوسة ، فعند تسخين المواد تتسارع حركة الجزيئات مما يؤدي إلى انفصالها المتبادل وزيادة المسافة بينها.
- نوع وطبيعة المادة: وهذا يعني أن المواد تختلف عن بعضها في مقدار الكثافة حسب الاختلاف في نوعها.
- بحجم: بشكل عام ، الحجم متغير ، وبافتراض أن الكتلة ثابتة ، فكلما زاد الحجم ، قلت كثافة المادة.
معلومات الكثافة
- يوجد ما يعرف بالكثافة المطلقة عندما يكون الضغط القياسي ودرجة الحرارة القياسية صفر درجة مئوية والضغط الجوي.
- كلما زادت الكثافة ، زادت صلابة المادة بالنسبة للمواد الصلبة وزادت لزوجة المواد بالنسبة للمواد السائلة ، وكلما كانت أقل ، زادت سيولة المادة ويمكن أن تتحول إلى غاز.
- العالم الذي طور القانون الخاص فيه لأول مرة هو العالم اليوناني أرخميدس.
- يجمع مفهومها بين المساحة التي تشغلها جسيمات وذرات المادة وكتلة المادة ويتم تحديدها بناءً على طريقة ترتيب الذرات والجزيئات.
- يتم استخدامه في العديد من التطبيقات العملية لأنه ، بناءً على كميته ، يتم إجراء عمليات الخلط والعديد من التفاعلات الكيميائية للعديد من المواد ، ويمكن إجراء عملية فصل المواد عن بعضها البعض اعتمادًا على الاختلاف في كمية كثافتها كما في حالة فصل المشتقات البترولية عن بعضها وتحلية البحر.
- أحد تطبيقاته المهمة هو أن الزيت الذي يتم وضعه في محرك السيارة يجب أن يكون له لزوجة وكثافة معينة. إذا انخفضت قيمتها ، يجب استبدالها على الفور. لذلك ، فإن حسابها مهم للسلامة العامة.
- يتم استخدامها في العديد من التطبيقات الخاصة بالطقس والدراسات الجيولوجية والهندسة والكيمياء والفيزياء والصناعات المختلفة.
- يتم قياسه باستخدام جهاز يسمى مقياس الكثافة أو مقياس كثافة السوائل.