چگالی
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
چگالی مقدار جرم موجود در واحد حجم ماده است. که آن را با علامت اختصاری ρ نشان میدهندکه از رابطه ρ=m/V یا D=m/V به دست میآید. در این رابطه D یا ρ چگالی ماده، m جرم جسم و V حجم اشغال شده توسط آن ماده است.
مردم گاهی میگویند سرب سنگیتر از پر است. اما یک گونی بزرگ پر از پر سنیگتر از یک ساچمه سربی است. واژه سنگینی سه مفهوم متفاوتی دارد. مثلاً در عبارت «یک سنگ خیلی سنگین است و نمیشود حرکت داد.» منظور جرم سنگ است. در چنین مفهومی هیچ پاسخی برای پرسش «شیر سنگینتر است یا آب؟» وجود ندارد. سوالات اخیر مربوط به یک ویژگی عام از کلیه مواد است. این ویژگی چگالی یا جرم حجمی نام دارد که از مشخصههای فیزیکی مواد به حساب میآید. که این ویژگی مواد مستقل از ابعاد نمونه است. بنابراین برای بیان دقیق، باید بگوییم چگالی سرب بیشتر از چگالی پر است. و در مورد شیر و آب نیز این امر صادق است.
فهرست مندرجات |
[ویرایش] انواع چگالی
- چگالی غوطهوری
- چگالی پیکنومتری
- چگالی کریستالوگرافی
- چگالی هندسی
- چگالی واقعی
[ویرایش] واحدها
در اندازه گیری چگالی جامدات و مایعات معمولاً جرم را بر حسب گرم (g) یا کیلوگرم (kg) و حجم را بر حسب سانتیمتر مکعب (cm3) یا مترمکعب (m3) بیان میکنند. که در این صورت چگالی برحسب واحدهای کیلوگرم بر متر مکعب (Kg/m3) یا گرم بر سانتیمتر مکعب (gr/cm3) میسنجند. چگالی نشانگر این است که جرم ماده تا چه حد متراکم شده است. مثلا، سرب یک ماده چگال است زیرا مقدار زیادی از آن در حجم کوچکتر متراکم شده از طرف دیگر چگالی آزمایشهای مربوط به هوا بسیار کم است.
[ویرایش] طریقه اندازهگیری
برای اندازه گیری چگالی یک جسم باید هم جرم جسم (m) و هم حجم (V) آن را اندازه گیری کنیم. جرم را میتوانیم با ترازو اندازه گیری کنیم. حجم یک جسم جامد را میتوانیم با راههای گوناگون اندازه بگیریم. مثلاً برای به دست آوردن حجم یک مکعب، اندازه یک ضلع آن را به توان 3 میرسانیم و یا برای تعیین حجم یک مکعب مستطیل طول، عرض و ارتفاع آن را در هم ضرب میکنیم. حجم یک مایع را میتوانیم با ظرف شفاف مدرجی که واحدهای حجم را نشان میدهد اندازه بگیریم. در آزمایشگاه معمولاً برای اندازه گیری حجم مایعات از استوانه مدرج استفاده میکنند. در مواردی بهوسیله اندازه گیری جرم نسبی مواد نسبت به هم از طریق چگالی نسبی مواد نسبت به هم میتوانیم چگالی تک تک مواد را اندازه گیری نموده و مشخص نماییم.
[ویرایش] چگالی نسبی
مقایسه چگالی دو مایع با یکدیگر یا مقایسه چگالی یک جامد با یک مایع خیلی راحت است. اگر چگالی جسمی کمتر از مایع باشد در آن شناور میشود و در غیر اینصورت در آن غرق میگردد. مثلاً چگالی چوب از آب کمتر است و برای همین است که چوب روی آب شناور میماند «نیروی ارشمیدس».
مواد چگال هسته اتمهای تشکیل دهنده مواد و ستارگان از جمله کوتولههای سفید، ستارههای نوترونی، ابرنواختران، سیاهچالهها و ... چگالترین موادها هستند.