هي الكثافة خاصية مادية: لماذا وكيف والحقائق


تعتمد الكثافة على عدد الذرات أو الجزيئات التي تشغل وحدة حجم الكتلة. في هذه المقالة ، سنناقش كيف تعتبر الكثافة خاصية مادية.

الكثافة هي خاصية مادية للكائن ويتم تعريفها على أنها نسبة كتلة المادة التي تشكل وحدة حجم الجسم وتعطى بالعلاقة: -

ϱ = م / ت

حيث ϱ تشير إلى كثافة المادة

م هي الكتلة و

v هو حجم المسألة

كيف تعتبر الكثافة خاصية مادية؟

كلما كان حجم الجسم أصغر وكتلته أكبر ، ستكون كثافة الجسم أكبر.

تعتمد كثافة الجسم على الكتلة والأحجام ، وهي الخصائص الفيزيائية للجسم ؛ وبالتالي ، فإن الكثافة هي خاصية فيزيائية.

تدل كثافة الجسم على عدم قابلية اختراق الجزيئات ، مثل كتلة مضغوطة بإحكام. الفراغات الفارغة بين الجزيئات تحافظ على بعض الفجوات بين الجزيئات. إذا تم تعليق الجسم بالحرارة ، فإن الروابط بين الجزيئات تأخذ هذه الطاقة. عندما تكون الطاقة التي تكتسبها الجزيئات عالية بما فيه الكفاية ، تنكسر الروابط بين الجزيئات ، وتزداد المسافة بين فصل الجزيئين. ومن ثم تتحول المادة الصلبة إلى سائل ويتحول السائل إلى شكل غازي.

كثافة المادة الصلبة أكثر مقارنة بالسائل وكثافة السائل أكثر من كثافة الغاز. وبالمثل ، فإن الحجم الذي يكتسبه نفس العدد من الجزيئات في المادة الصلبة يكون أقل مقارنة بالسائل ويتم تعليق جزيئات الغاز على مسافة أكبر من تلك الموجودة في السائل.

قراءة المزيد عن هل التوازن الديناميكي انتشار: ماذا ولماذا ومتى وحقائق مفصلة.

هل تغيير الكثافة خاصية مادية؟

تتغير كثافة الجسم إذا تغيرت كتلة أو حجم الجسم بسبب بعض التأثيرات الخارجية.

من الواضح أن الاختلاف بسبب الكثافة هو أمر حتمي للتغيير في حجم أو كتلة الجسم ؛ ومن ثم فإن تغيير الكثافة هو أيضًا خاصية مادية هي سبب التغيير المادي.

إذا كنت تفكر في مثال بسيط لمكيفات الهواء ، فهناك تغيير في المرحلة من الغازي إلى السائل ثم الحالة السائلة للعودة إلى الشكل الغازي. يستخدم الضاغط لضغط الغاز لتكوين سائل يمر بعد ذلك عبر ملف ويبرد ويخرج.

قراءة المزيد عن هل التوتر قوة اتصال: لماذا ، كيف ، حقائق مفصلة.

كيف تغير الكثافة خاصية مادية؟

يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى كسر الروابط الجزيئية بين الذرات مما يؤدي إلى زيادة المساحة وبالتالي حجم المادة.

كلما زاد حجم الجسم ، ستنخفض المادة التي تشغلها لكل وحدة حجم من الجسم ، وبالتالي ستنخفض كثافة الكائن ، وهو تغيير فيزيائي.

ستزداد كثافة الكائن إذا تم ضغطه. عند الضغط ، سيتم ملء الفراغات الشاغرة بين الكائن. سيؤدي ذلك إلى تقليل الفجوة بين الجزيئات المكونة للمادة ، وبالتالي فإن الكتلة لكل وحدة حجم للمادة ستكون أكبر وبالتالي ستزداد كثافة الجسم عند الضغط. باختصار ، يمكننا القول إن ارتفاع الضغط على الجسم سيزيد من كثافة الجسم.

هي الكثافة خاصية فيزيائية
ضاغط الغاز
الصورة الائتمان: Pixabay

إذا انخفض الضغط على الجسم ، فسوف تنتشر الجزيئات في المنطقة المحيطة ، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة. في هذه الحالة ، سيؤدي التغيير في حجم الكائن إلى اختلاف في الكثافة.

قراءة المزيد عن القوة الكهروستاتيكية السلبية: ماذا ومتى وحقائق.

ما هو تغير كثافة الغاز مع زيادة درجة الحرارة إذا تغير الحجم من V.1 إلى الخامس2?

الحجم الأولي للكائن هو V.1 والحجم النهائي للجسم هو V.2.

كثافة الجسم هي نسبة م / ت ، ومن ثم تغير في الكثافة is

تظل كتلة الجسم كما هي بينما يمتد حجم الجسم فقط من V.1 إلى الخامس2.

قراءة المزيد عن القوة والشحنة الكهروستاتيكية: ماذا وكيف وحقائق مفصلة.

ما هو تغير كثافة الحاوية إذا تسربت بعض جزيئات الغاز من الحاوية؟

تسرب جزيئات الغاز من الحاوية ؛ ومن ثم هناك انخفاض في كتلة الحاوية.

بينما يظل حجم الحاوية كما هو ويمكن لجزيئات الغاز أن تنتشر بسهولة في جميع أنحاء الحاوية. لذلك فإن التغيير في الكثافة يرجع إلى انخفاض كتلة الغاز في الحاوية ، معطى بواسطة ،

أين Δ م = م2-m1

قراءة المزيد عن كيفية حساب معامل السحب: عدة كيانات وحقائق.

الأسئلة المتكررة

غاز بحجم 0.3 م3 يتم ضغطه عند ضغط 1.2 ضغط جوي. يتم تحويل الغاز إلى سائل عند الضغط مما يعطي حجمًا نهائيًا قدره 0.08 م3. ما تغير كثافة مادة كتلتها 25 جرامًا؟

معطى: م = 25 جرام = 0.025 كجم

V1= 0.3 م3

V2= 0.08 م3

نملك،

يوفر تغير في الكثافة المادة 0.23 كجم / م 3.

يتم وضع أربعة مكعبات ثلج بأبعاد 3 سم × 4 سم × 5 سم وكتلة 55.2 جرامًا في صينية أسطوانية قطرها 8 سم وارتفاعها 10 سم. يتم إذابة مكعبات الثلج تمامًا لتكوين الماء وتملأ الأسطوانة حتى ارتفاع 4 سم. ما هو تغير كثافة الجليد إلى الماء؟

حجم مكعب الثلج

V = lxbxh

= 3 × 4 × 5

= 60cm3

ومن ثم ، فإن حجم 4 مكعبات ثلج هو

الخامس = 4 × 60 = 240 سم3

كثافة الجليد

= 4 × 55.2/240

= 0.92 جم / سم3

حجم الماء في الحاوية الأسطوانية

Vc= πr2h

= 3.14 × (4)2 س 4

= 200.96 سم3

We أعلم أن الكثافة من الماء 1 جم / سم 3 ، ومن هنا تكون كتلة الماء

م = ϱماء V

م = 1 × 200.96 = 200.96 جرام

التغيير في الكثافة

Δϱ = ϱماء جليد

= 1-0.92 = 0.08 جم / سم3

لماذا تكون كثافة الجليد أخف في الحالة الصلبة مقارنةً بالماء؟

عادة ما تكون المادة الصلبة أكثر كثافة من السائل ، ولكن هذا ليس صحيحًا في حالة الماء والجليد.

الروابط المتكونة بين ذرات الهيدروجين والأكسجين في هيكل رباعي الهيدرات. يؤدي اتجاه الروابط بين الجزيئات في الجليد إلى حدوث فراغ وبالتالي تقليل كثافة الماء في الصورة الصلبة.

كيف تؤثر درجة الحرارة على كثافة الجسم؟

قد تزيد درجة الحرارة أو تنقص كثافة الجسم.

يوفر الارتفاع في درجة الحرارة الطاقة الحرارية للكتلة التي تكسر الروابط بين الجزيئات ويحدث تغير الطور ، مما يقلل من كثافة الجسم. بينما يؤدي خفض درجة الحرارة إلى زيادة كثافة الجسم.

كيف يؤثر الضغط على كثافة الجسم؟

يزيد ارتفاع الضغط من كثافة الجسم.

عند فرض الضغط على الجسم ، فإن الجزيئات الموجودة في الكائن يمارس قوة التي تقربهم بشكل أساسي من بعضهم البعض وتشكيل هيكل مضغوط ؛ هذا يزيد من عدد الجزيئات لكل وحدة حجم للجسم.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

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 ...