كثافة

تعريف

نحن نعلم من الحياة اليومية أن نفس الأحجام من المواد المختلفة ليس لها نفس الحجم كتلة. اللتر المليء بالأسفل أخف بكثير من اللتر المليء بالسكر. الثلج الطازج أخف من الجليد ، والجليد أخف قليلاً منه ماء، على الرغم من أنهم جميعًا من H2يتم استخدام O. الكثافة كمقياس لخصائص هذه المواد المختلفة. تُعرَّف الكثافة (ρ ، Rho) على أنها حاصل قسمة الكتلة (م) للمادة وحجمها (V):

وحدة الكثافة في النظام الدولي للوحدات هي كيلوجرام لكل متر مكعب (كجم / م3). بدلاً من ذلك ، غالبًا ما يكون g / cm3 كثيرا ما تستخدم. سنتيمتر مكعب واحد (سم3) يساوي مليلتر واحد. كلما زادت الكثافة ، زاد ثقلها حجم. على سبيل المثال ، المعدن الثمين الثقيل الذهب بكثافة 19.3 جم / سم3. تعتمد الكثافة ، من بين أمور أخرى ، على العناصر الكيميائية والنظائر في المادة ، والضغط ، وحالة التجميع ، ومدى قرب الجزيئات أو الجزيئات الموجودة في المادة معًا.

حساب الكتلة

يمكن حساب كتلة المادة من كثافتها وحجمها كما يلي:

حساب الحجم

على العكس من ذلك ، يتم حساب الحجم على النحو التالي:

  • الحجم (V) = الكتلة (م) / الكثافة (ρ).

كثافة الماء 1 جم / سم3

كثافة ماء عند 3.98 درجة مئوية (أي حوالي 4 درجات مئوية) وضغط جو واحد هو 1000 كجم / م3 أو 1 جم / سم3. وهكذا ، لأن كثافة ماء هو 1 جم / سم3، الكتلة والحجم متماثلان. يتوافق حجم 1 لتر من الماء مع كتلة 1 كجم. حيث تعتمد هذه البيانات على التأثيرات الخارجية كما ذكرنا سابقًا. تعتمد الكثافة على درجة الحرارة. لأن المواد عادة ما تتمدد مع زيادة درجة الحرارة ، أي أن الحجم يصبح أكبر ، تنخفض الكثافة مع زيادة درجة الحرارة. الماء استثناء بارز. كسائل ، فهو أثقل من الجليد.

الكثافة كخاصية مادة

تستخدم الكثافة كخاصية مميزة لمادة ما في التحليلات ، على سبيل المثال. من خلال قياس الكثافة ، جنبًا إلى جنب مع القرائن الأخرى ، يمكن استخلاص استنتاج حول طبيعة المادة.

الكثافة أثناء التعبئة

الإيثانول 70٪ مع camphor بكثافة 0.88 جم / سم3. إنه أقل من الماء. لذلك ، حجم 100 جم أكبر من 113.6 مل. إذا امتلأت بحجم 100 جرام ، فإن الوعاء الذي يحتوي على 100 مل لا يكفي لاحتواء هذه الكتلة. هذا ينطبق على جميع السوائل ذات كثافة أقل من 1. تلعب الكثافة أيضًا دورًا مهمًا عند ملء الأدوية المخدرات. على سبيل المثال ، الجذور لديها كثافة أعلى من الزهور. وبالتالي فإن نفس الكتلة تأخذ حجمًا مختلفًا تمامًا.

أمثلة في الصيدلة

  • الماء: 1.0 جم / سم3