5 حقائق عن الكثافة والثقل النوعي: العلاقة ، كيف تجد


الكثافة والجاذبية النوعية هي الكيان المادي الذي يصف الخصائص الحجمية لمادة معينة. في هذا المنشور ، سوف تتعلم المزيد عن الكثافة والجاذبية النوعية.

تحدد الكثافة كتلة المادة عند وحدة الحجم ، والجاذبية النوعية هي أيضًا كثافة مقارنة بكثافة مادة أخرى كمرجع. الثقل النوعي هو نسبة الوزن لكل وحدة حجم للمادة مع الوزن لكل وحدة حجم لمادة مرجعية أخرى. ومع ذلك ، فإن كلا من الكثافة والجاذبية النوعية مترابطان.

يستخدم الماء كمادة مرجعية للمواد الصلبة والسوائل لقياس الثقل النوعي. يستخدم الهواء الجاف كمواد مرجعية للغازات لقياس الثقل النوعي. سوف القسم التالي معرفة العلاقة والاختلاف بين الكثافة والجاذبية النوعية.

ملف: Hydrometer en.png - ويكيميديا ​​كومنز
مقياس كثافة السوائل يستخدم لقياس الكثافة والجاذبية النوعية صورة ائتمانات: المشاعات ويكيميديا

علاقة الكثافة والجاذبية النوعية

ترتبط الجاذبية النوعية والكثافة ببعضها البعض. يتم إعطاء العلاقة بين الكثافة والجاذبية النوعية

SG؛ حيث ρ هي الكثافة و SG هي الثقل النوعي.

يوضح التعبير أعلاه أن التغيير في الكثافة يتوافق بشكل مباشر مع الجاذبية النوعية. إذا زادت الكثافة ، تزداد الجاذبية النوعية أيضًا.

يمكننا أيضًا التحقق تقريبًا من كثافة مادة صلبة أو سائلة معينة باستخدام قيمة الجاذبية النوعية المحسوبة بمرجع الماء.

  • بالنسبة لأي مادة يكون جاذبيتها النوعية المقاسة أقل من وسيلة واحدة ، تكون كثافة تلك المادة أقل من كثافة الماء وتطفو على الماء.
  • افترض أنه إذا كان قياس الجاذبية النوعية أكثر من 1 ، فإن الكثافة أكبر من الماء وتغرق في الماء.

نظرًا لأنه ، في معظم الحالات ، يتم استخدام الماء كمواد مرجعية ، فإن قيمة الثقل النوعي والكثافة متساوية تقريبًا. من الحساب الدقيق ، وجد أن الكثافة أقل قليلاً من الجاذبية النوعية.

فرق الكثافة والجاذبية النوعية

نظرًا لأننا نعرف تعريف الكثافة والجاذبية النوعية ، فإن كلاهما يبدو متشابهًا ، ولكن هناك بعض الاختلافات في خصائصهما الأساسية وكذلك في قياساتهما. يتم إعطاء بعض الاختلافات بين الكثافة والجاذبية النوعية في الجدول أدناه.

كثافةالثقل النوعي
تعريفتحدد الكثافة وزن المادة المحددة لكل وحدة حجم.تحدد الثقل النوعي نسبة كثافات مادتين حيث يشار إلى إحداهما على أنها مادة مرجعية.
وحدة siيشير معرف الكثافة بالرمز ρ ، ووحدة الكثافة في النظام الدولي للوحدات هي كجم / م3.لا تحتوي الثقل النوعي على وحدات SI لأننا نأخذ كثافة مادتين مكافئتين ، حيث يتم إلغاء الوحدات.
التمثيلتمثل الكثافة القيمة المطلقة للمادة في بُعد واحد.الثقل النوعي يمثل القيمة النسبية في بعد واحد.
المصطلحات المستخدمة في الحسابفقط كتلة المادة والحجم ضروريان للحساب.من أجل حساب كثافة الجاذبية النوعية لمادة معينة وكثافة المادة المرجعية مطلوبة. لذلك من الضروري معرفة الكتلة والحجم إذا لم يتم إعطاء الكثافة.
التطبيقاتللكثافة تطبيقات في مجال العلوم والصناعات وتستخدم أيضًا على نطاق واسع في الحياة اليومية.الجاذبية النوعية لها تطبيق فقط في المجالات العلمية والصناعية. لا يتم استخدامه بشكل شائع في الحياة اليومية.

كيف تؤثر الكثافة على الجاذبية النوعية؟

نحن نعلم أن الكثافة والجاذبية النوعية مترابطتان ، بحيث أن أي تغيير في الكثافة سيؤثر بالتأكيد على الجاذبية النوعية.

الكثافة شديدة الاستجابة لدرجة الحرارة والضغط. تختلف قيمة الكثافة خطيًا للاختلافات الصغيرة في درجة الحرارة والضغط. نظرًا لأن الجاذبية النوعية تتوافق مع الكثافة ، فإن التغيير في الكثافة مع درجة الحرارة والضغط يضمن تغييرًا في الجاذبية النوعية.

تتناسب الكثافة مع التغير في الضغط وتتوافق عكسياً مع درجة الحرارة. هذا يعني أن زيادة الضغط تزيد الكثافة عند درجة حرارة ثابتة ، وبالتالي زيادة الجاذبية النوعية.

ملف: كثافة الماء عند الضغط لدرجات حرارة مختلفة. svg - ويكيميديا ​​كومنز
تباين الكثافة مع الضغط وبالتالي يؤثر على الثقل النوعي
صورة ائتمانات: المشاعات ويكيميديا

صيغة الكثافة والجاذبية النوعية

تعطي الجاذبية النوعية كثافة مادة معينة في إشارة إلى مادة أخرى ؛ الصيغة تعطيها.

يتم الحصول على كثافة مادة معينة من خلال نسبة كتلتها وحجمها

ع = م / الخامس

معًا ، يمكننا كتابة الثقل النوعي كـ

يعطي التعبير أعلاه الصيغة التي تصف كيفية ارتباط الكثافة والجاذبية النوعية ببعضهما البعض.

كيف تجد الكثافة من الجاذبية النوعية؟

إذا تم تزويدك بالجاذبية النوعية للمادة ، فيمكنك بسهولة العثور على الكثافة. فيما يلي الخطوات الواجب اتباعها.

  • الخطوة 1: أوجد كثافة الماء عند درجة حرارة وضغط معينين.
  • الخطوة 2: استبدل القيم في التعبير عن الجاذبية النوعية.
  • الخطوة 3: اضرب قيم الثقل النوعي والكثافة للكائن المرجعي ، مما يعطي كثافة المادة المطلوبة.

الثقل النوعي للمادة الصلبة 14.87 ؛ تجد كثافته.

نظرًا لأن الجسم المعطى صلب ، فإن المادة المرجعية ستكون الماء.

كثافة الماء 1000 كجم / م3. الاستبدال ، نحصل عليه

14.87 =

ρsub = 14.87 × 1000 كجم / م3

ρsub = 14870 كجم / م3

كيف تحسب كثافة الغاز من الجاذبية النوعية؟

يعتبر الجاف هو المادة المرجعية لإيجاد كثافة الغاز. تساعدك الخطوات الواردة أدناه في إيجاد الكثافة من الجاذبية النوعية.

  • الخطوة 1: ابحث عن كثافة الهواء الجاف مبدئيًا.
  • الخطوة 2: اضرب كثافة الهواء الجاف وأعطي الثقل النوعي للمادة ، مما يمنحك كثافة المادة المعينة.

ρالغاز= SG × ρهواء

المثال الوارد أدناه يساعدك على الفهم بوضوح.

أوجد كثافة غاز جاذبيته النوعية 0.00126.

كثافة الهواء 1.20 كجم / م3

ρالغاز= SG × ρهواء

ρالغاز= 0.00126 × 1.20 كجم / م3

ρالغاز= 1.512 × 10-3كجم / م3.

كيف تجد الكثافة ذات الكثافة النسبية؟

تحدد الكثافة النسبية نسبة كثافات مادتين متناسبتين مع بعضهما البعض. يمكننا أيضًا أن نقول إنها نسبة الكثافة بين مادة ما بالقرب من مادة أخرى.

في بعض السياقات ، يشار إلى الكثافة النسبية أيضًا باسم الجاذبية النوعية. اذا أنت معرفة الكثافة النسبية لجسم ما، ثم يمكن حساب الكثافة باستخدام الصيغة ؛

تشرح المشكلة التي تم حلها أدناه كيفية حساب الكثافة من الكثافة النسبية.

حل بعض المشاكل المتعلقة بالكثافة والجاذبية النوعية

احسب الثقل النوعي لقضبان الحديد في الماء الذي تبلغ كثافته 7870 كجم / م3.

حل:

نظرًا لأن القضيب الحديدي في الماء ، فإن كثافة الماء تبلغ 1000 كجم / م3.

يتم إعطاء الجاذبية النوعية بواسطة

استبدال قيمة كثافة قضيب الحديد والماء في المعادلة ،

SG = 7870/1000

SG = 7.87

احسب الثقل النوعي لجسم في ماء كتلته ٥٥ جم والحجم ٢٢ م3.

حل:

معطى - كتلة الجسم م = 50 جم

حجم الجسم الخامس = 22 م3.

كثافة الماء = 1000 كجم / م3.

كثافة الكائن المعطى بواسطة

استبدال القيم

ρالكائنات= 2.27 جم / م3= 2270 كجم / م3.

الجاذبية النوعية

SG = 2.27.

غمر جسم في الزيت بكثافة نسبية تبلغ 2.3. نفس الزيت يطفو في الماء بثقل نوعي قدره 0.92. احسب كثافة الجسم في الزيت.

حل:

معطى - الكثافة النسبية لجسم فيما يتعلق بالزيت RD = 2.3

الثقل النوعي للزيت SG = 0.92

كثافة الماء ρw= 1000 كجم / م3

يتم حساب كثافة الزيت على النحو التالي:

ρنفط= SG × ρw

ρنفط= 0.92 × 1000 كجم / م3

ρنفط= 920 كجم / م3.

يتم حساب كثافة الكائن على أنها

ρالكائنات= RG × ρنفط

ρالكائنات= 2.3 × 920

ρالكائنات= 2116 كجم / م3.

احسب الثقل النوعي لغاز كثافته 1.5 كجم / م3.

حل:

نظرًا لأنهم يطلبون حساب الثقل النوعي للغاز ، يجب أن يكون الوسط المرجعي هو الهواء الجاف الذي تبلغ كثافته 1.205 كجم / م 3 عند درجة الحرارة والضغط العاديين.

يتم إعطاء كثافة الغاز كـ 1.

الجاذبية النوعية للغاز المعطى هي

SG = 1.244.

احسب الكثافة والجاذبية النوعية لمادة في الماء كتلتها 63 جم وحجمها 28 م3.

حل:

معطى - كتلة المادة م = 63 جم

حجم المادة V = 28 م3

يتم تزويدنا فقط بكتلة وحجم المادة ويجب حساب الكثافة باستخدام الصيغة.

ρفرعية= 2.25 جم / م3= 2250 كجم / م3

يتم إعطاء الثقل النوعي للمادة بواسطة الصيغة

SG = \ frac {\ rho_ {sub}} {\ rho_ {ماء}}

SG = \ frac {2250kg / m ^ 3} {1000kg / m ^ 3}

SG = 2.25.

الملخص

تعلمت من هذا المنشور كيف تعتمد الكثافة والجاذبية النوعية على بعضهما البعض. ولإيجاد الثقل النوعي ، مع العلم أن إحداها كثافة من الجوهر والمرجع يجب أن يكون.

كيرثي مورثي

أنا Keerthi K Murthy ، لقد أكملت التخرج في الفيزياء ، مع التخصص في مجال فيزياء الجوامد. لطالما اعتبرت الفيزياء كموضوع أساسي مرتبط بحياتنا اليومية. كوني طالب علوم أستمتع باستكشاف أشياء جديدة في الفيزياء. ككاتب ، هدفي هو الوصول إلى القراء بالطريقة المبسطة من خلال مقالاتي. تصلني - keerthikmurthy24@gmail.com

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...