حجم معين

تشرح هذه المقالة ما هو الحجم المحدد. وهكذا ستجد تعريف الحجم المحدد وكيفية حساب الحجم المحدد وعلاقته بالكميات الفيزيائية الأخرى.

ما هو الحجم المحدد؟

الحجم المحدد هو النسبة بين الحجم المشغول وكتلة المادة. وبالتالي يتم حساب الحجم المحدد عن طريق قسمة الحجم الذي تشغله المادة على كتلتها.

بشكل عام، يتم استخدام الحرف v الصغير كرمز لحجم معين.

وحدات الحجم النوعي في النظام الدولي (SI) هي المتر المكعب مقسومًا على الكيلوجرام (م ³ /كجم). ومع ذلك، فإن استخدام السنتيمتر المكعب مقسومًا على الجرام (سم ³ / جم) شائع أيضًا.

الحجم المحدد هو خاصية خاصية مكثفة لكل مادة أو مادة. بمعنى آخر، سيكون للمادة دائمًا نفس الحجم المحدد، بغض النظر عن كميتها. لذا قد يكون لقطعتين من نفس المادة كتلة مختلفة لأن إحداهما أكبر من الأخرى، لكن حجمهما النوعي سيكون هو نفسه.

صيغة حجم محددة

وبمجرد أن نرى معنى حجم معين، سنرى كيف يتم حساب هذه الكمية الفيزيائية.

الحجم النوعي للمادة يساوي النسبة بين الحجم الذي تشغله المادة وكتلة المادة المذكورة. ولذلك، فإن صيغة الحجم المحددة هي:

على سبيل المثال، إذا كان جسم صلب يشغل حجمًا قدره 0.35 م ³ وكتلته 20 كجم، فإن الحجم النوعي للجسم هو 0.0175 م ³ / كجم (0.35/20=0.0175).

أمثلة على مجلدات محددة

يعرض هذا القسم أمثلة على كميات محددة من المواد الشائعة في الفيزياء والكيمياء:

• الحجم النوعي للماء : 0.001 كجم/م ³
• حجم الزيت النوعي : 0.00109 كجم/م ³
• الحجم النوعي للفولاذ : 0.000127 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للألمنيوم : 0.00037 كجم/م ³
• الحجم النوعي للكربون : 0.00044 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للنحاس : 0.000112 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للثلج : 0.00109 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للزجاج : 0.0004 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للكحول : 0.00128 كجم/ ^م3
• الحجم النوعي للزئبق : 0.0000736 كجم/م ³
• الحجم النوعي للهواء : 0.816 كجم/م ³
• الحجم النوعي للأكسجين : 0.714 كجم/م ³
• الحجم النوعي لثاني أكسيد الكربون : 0.506 كجم/م ³

ضع في اعتبارك أن قيم الحجم المحددة هذه تقريبية وقد تختلف قليلاً حسب درجة الحرارة والضغط وتكوين العينة وما إلى ذلك.

لاحظ أيضًا أن قيمة الحجم المحدد تتغير بشكل كبير اعتمادًا على نوع حالة المادة. وبالتالي، فإن الغازات لها حجم محدد أكبر من السوائل والمواد الصلبة.

حجم وكثافة محددة

يرتبط الحجم النوعي والكثافة رياضيًا، حيث أن الحجم النوعي يساوي الحجم مقسومًا على الكتلة، ومن ناحية أخرى، فإن الكثافة تعادل الكتلة مقسومة على الحجم. لذلك، الحجم المحدد هو المعكوس المضاعف للكثافة .

وبالتالي، يمكن حساب الحجم النوعي من الكثافة، وبالعكس، يمكن أيضًا تحديد كثافة المادة إذا كان حجمها النوعي معروفًا.

حجم محدد ووزن محدد

الكثافة النوعية هي النسبة بين وزن المادة وحجم تلك المادة. لذلك، على الرغم من أنهما يحملان أسماء متشابهة، إلا أن الحجم المحدد والوزن النوعي هما كميتان فيزيائيتان مختلفتان.

ومع ذلك، فإن الوزن النوعي هو أيضًا سمة مميزة لكل مادة، تمامًا مثل الحجم المحدد. بمعنى آخر، كل مادة لها حجم محدد ووزن محدد مختلف.