نفسر ما هي الكثافة وبعض خصائص هذه الخاصية. أيضا ، أنواع أخرى من الكثافة الموجودة.
ما هي الكثافة؟
مصطلح "كثافة" يأتي من مجال جسدي - بدني و ال كيمياء ويشير إلى العلاقة الموجودة بين كتلة المادة (أو الجسم) وما لها الصوت. إنها خاصية جوهرية لـ موضوع، لأنه لا يعتمد على كمية المادة التي يتم أخذها في الاعتبار.
الكثافة ، وهي خاصية يتم التعبير عنها عادةً بالكيلوغرام لكل متر مكعب (كجم / م 3) أو جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم 3) ، تختلف إلى حد أكبر أو أقل اعتمادًا على ضغط و ال درجة الحرارة، وكذلك مع تغيرات الدولة.
بسبب التماسك القليل بينهما حبيبات، عموما، غازات ذات كثافة أقل من السوائل ، وتكون كثافة السوائل أقل من كثافة السوائل صلب.
غالبًا ما ترتبط كثافة المادة بقصة الفيلسوف اليوناني أرخميدس ، الذي كان مكلفًا بتحديد ما إذا كان تاج ملكه قد تم تزويره باستخدام الذهب الخالص أو ما إذا كان قد تم صنعه من سبيكة مع الآخرين المعادن.
خلال حمام الغطس ، أدرك أرخميدس أنه يستطيع حساب حجم الهالة عن طريق غمرها ماء وقياس الإزاحة من سائل، دون الحاجة إلى صهره أو كسره ، ومعرفة كثافة الذهب (وهو ثابت) يمكنه بعد ذلك وزن التاج وتحديد (باستخدام الصيغة) ما إذا كان ذهبًا خالصًا أم سبيكة (ستكون كثافة الذهب تتنوع عند مزجها مع معادن أخرى).
على الرغم من وجود استثناءات ، فإن زيادة درجة الحرارة بشكل عام تقلل الكثافة.
يمكن تحديد الكثافة بعدة طرق:
- الكثافة أو الكثافة المطلقة. إنها العلاقة بين الكتلة وحجم المادة ، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية. يتم تمثيله بالحرف اليوناني rho (𝞺):
حيث m كتلة مادة و V حجمها.
- الكثافة النسبية. إنها العلاقة بين كثافة مادة ما وكثافة مادة أخرى.
أين 𝞺(المادة X) هي كثافة المادة X و 𝞺 (مادة ص) هي كثافة المادة ص، فيما يتعلق بالكثافة النسبية ل X.
- كثافة واضحة. تنطبق على المواد المسامية ، والتي قد يكون بها هواء أو مواد أخرى مدمجة بين مسامها. يتم حسابها بطريقة مشابهة للكثافة ، لكن عليك إضافة كتلة هواء من المادة التي تحتل المسام. من الضروري أيضًا زيادة حجم المادة ، بما في ذلك الحجم الذي تشغله المادة التي تشغل المسام.
كثافة الماء 1 جم / سم 3 وذلك من رصاص يبلغ 11.35 جم / سم 3. في هذين المثالين ، يمكننا أن نرى كيف يمكن للكثافة أن تأخذ قيمًا مختلفة جدًا مواد.
أنواع أخرى من الكثافة
يمكن أن يؤدي انخفاض كثافة المعادن في العظام إلى الإصابة بهشاشة العظام.
- الكثافة السكانية. إنه مفهوم السكانية الذي يشير إلى عدد السكان في الكيلومتر المربع الواحد. الصين والهند مثالان على البلدان ذات الكثافة السكانية العالية للغاية ، في حين أن الشمال و أوقيانوسيا لديهم كثافة سكانية منخفضة. غالبًا ما ترتبط المناطق عالية الكثافة السكانية بمشاكل الإسكان ، تلوث الهواء، غير كاف البنية الاساسية الخدمات العامة ، من بين أمور أخرى.
- الكثافة البصرية. إنها معلمة فيزيائية تشكل امتصاص عنصر بصري عند أ الطول موجة معينة لكل وحدة مسافة. تستخدم هذه البيانات لتقييم محتوى الخلايا، جودة الأبخرة المتولدة من مواد مختلفة ، قوة الليزر ، المرشحات ، إلخ.
- كثافة التيار الكهربائي. إنها العلاقة الموجودة بين شدة التيار الكهربائي التي تدور من خلال موصل لكل وحدة من طقس ولكل وحدة المقطع العرضي.
- كثافة التدفق المغناطيسي. يسمى أيضًا "الحث المغناطيسي" ، وهو التدفق المغناطيسي الذي يسبب الشحن الكهربائي حركة لكل وحدة مساحة طبيعية لاتجاه التدفق.
- كثافة المعادن في العظام. في المجال الطبي ، يشير هذا المقياس إلى كمية المعادن لكل وحدة مساحة. عادة ما يتم التعبير عنها بالجرام / سم 2 ويتم تحديدها بشكل مؤكد عظام على وجه التحديد ، مثل عظم الفخذ أو العمود الفقري القطني. يمكن أن يؤدي انخفاض كثافة المعادن في العظام إلى الإصابة بهشاشة العظام ، وهو مرض تكون فيه العظام منخفضة للغاية حجم من المعادن (الكالسيوم بشكل أساسي) ، لذلك تصبح مسامية للغاية ، وبالتالي ، هشة وهشة ، وبالتالي زيادة مخاطرة التابع الأشخاص يعاني من كسور.