▷ الكثافة: الصيغة، الوحدات، الأمثلة، الأنواع...

تشرح هذه المقالة ما هي الكثافة. لذلك، سوف تتعلم معنى الكثافة، وكيفية حساب الكثافة وما هي أنواع الكثافات المختلفة.

ما هي الكثافة؟

الكثافة هي العلاقة بين الكتلة والحجم. ولذلك، يتم حساب كثافة المادة عن طريق قسمة كتلة المادة على حجمها.

رمز الكثافة هو الحرف اليوناني rho (ρ).

وحدة الكثافة في النظام الدولي (SI) هي كيلوجرام لكل متر مكعب (kg/m ³ ). على الرغم من أن جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم ³ ) أو ما يعادله، جرام لكل مليلتر (جم/مل) غالبًا ما يستخدم أيضًا كوحدات للكثافة.

ومن خصائص الكثافة أن كل مادة بشكل عام لها كثافة مختلفة. وبالتالي فإن الكثافة هي كمية فيزيائية تستخدم لتحديد وتمييز المواد.

صيغة الكثافة

الآن بعد أن عرفنا تعريف الكثافة، دعونا نرى كيف يتم حساب هذه الخاصية الفيزيائية.

كثافة المادة تساوي النسبة بين كتلة تلك المادة وحجمها. وبالتالي فإن صيغة الكثافة هي كما يلي:

على سبيل المثال، إذا كانت كتلة جسم صلب 50 كجم ويشغل حجمًا قدره 0.02 م ³ ، فإن كثافة الجسم تكون 2500 كجم/م ³ (50/0.02=2500).

$\rho=\cfrac{m}{V}=\cfrac{50}{0.02}=2500 \ kg/m^3$

أمثلة الكثافة

يعرض هذا القسم أمثلة على كثافات المواد الشائعة في الفيزياء والكيمياء:

كثافة الماء : 1000 كجم/ ^م3
كثافة الزيت : 920 كجم/ ^م3
كثافة الفولاذ : 7850 كجم/ ^م3
كثافة الألمنيوم : 2700 كغ/ ^م3
كثافة الكربون : 2269 كجم/ ^م3
كثافة النحاس : 8966 كجم/ ^م3
كثافة الجليد : 919 كجم/ ^م3
كثافة الزجاج : 2500 كجم/ ^م3
كثافة الكحول : 780 كجم/ ^م3
كثافة الزئبق : 13584 كجم/ ^م3
كثافة الهواء : 1.18 كجم/ ^م3
كثافة الأكسجين : 1.4 كجم/م ³
كثافة ثاني أكسيد الكربون : 1.8 كجم/م ³

يرجى ملاحظة أن قيم الكثافة هذه تقريبية، لأنها قد تختلف قليلاً حسب درجة الحرارة والضغط وتكوين العينة وما إلى ذلك.

إذا نظرت إلى الأمثلة، بشكل عام، تتمتع الغازات بكثافة أقل بكثير من المواد الصلبة والسوائل.

وحدات الكثافة

في النظام الدولي، يتم التعبير عن الكثافة بالكيلوجرام لكل متر مكعب (كجم/م ³ ). ومع ذلك، فإن وحدة السنتيمتر المكعب (جم/سم ³ )، أو ما يعادلها جرام لكل مليلتر (جم/مل)، تُستخدم أيضًا بشكل متكرر للتعبير عن قيم الكثافة.

أدناه يمكنك رؤية جدول بالمعادلات بين وحدات الكثافة الأكثر استخدامًا:

وحدة الكثافة	رمز	ما يعادل 1 كجم/م ³ (النظام الدولي)
جرام لكل سنتيمتر مكعب	جم/ ^سم3	0.001
جرام لكل مليلتر	جم/مل	0.001
جرام لكل متر مكعب	ز / ^{م 3}	1000
جرام لكل لتر	جم/لتر	1
كيلوغرام لكل لتر	كجم/لتر	0.001

يمكنك استخدام الآلة الحاسبة التالية لتحويل وحدات الكثافة. ما عليك سوى إدخال قيمة الكثافة ووحدات التحويل وعدد المنازل العشرية التي تريدها. يجب عليك استخدام الفترة كفاصل عشري، على سبيل المثال 10.53.

➜

أنواع الكثافات

هناك أنواع مختلفة من الكثافات التي يتم تمييزها حسب المفهوم الذي تمثله:

الكثافة المطلقة (أو متوسط الكثافة) : هذا هو أكثر أنواع الكثافة استخدامًا، وهي النسبة بين كتلة الجسم بأكمله والحجم الذي يشغله.

$\rho=\cfrac{m}{V}$

الكثافة النسبية : هي العلاقة بين كثافة المادة والكثافة المرجعية (كثافة الماء بشكل عام).

$\rho_r=\cfrac{\rho}{\rho_0}$

الكثافة النقطية : إذا كانت المادة غير متجانسة، فمن الممكن أن تحتوي على نقاط ذات كثافات مختلفة، لذا فإن كثافة النقطة هي الكثافة التي تمتلكها المادة عند نقطة محددة.

$\displaystyle\rho_p=\lim_{V\to 0} \frac{m}{V}=\frac{dm}{dV}$

الكثافة الظاهرية : هي النسبة بين كتلة التربة الجافة إلى الحجم الكلي للتربة. يتم حساب هذا النوع من الكثافة لفحص مسامية التربة.

$\rho_a=\cfrac{M_s}{V}$

ما هي الكثافة؟

صيغة الكثافة

أمثلة الكثافة

وحدات الكثافة

أنواع الكثافات

اترك تعليقا إلغاء الرد