تقاس الكثافة بوحدة: – تم الإجابة – ما هي وحدة قياس الكثافة؟

تتعدّد الخصائص الفيزيائيّة للمواد، ووحداتها التي تقيسها وتعبّر عنها، من حيث النشاط الفيزيائيّ أو الخمول، ومن حيث شدّة الفيض، أو الحثّ المغناطيسيّ لها أو عدمه، ومن حيث اللمعان والبريق، ومن حيث الكتلة النوعيّة، وإلى غير ذلك من تلك الخصائص التي تعتبر هي الصفة المميّزة لكلّ مادّة على حدة، وتعدّ الخصائص الفيزيائيّة صفةً لجنسٍ من أجناس المواد التي تجمعها تلك الصفة أو الصفات المشتركة، والكثافة هي من أهمّ تلك الخصائص، فما هي وحدة قياس الكثافة؟ للتعرّف على تلك الإجابة، تعالوا نتعرّف عليها من خلال مقالنا هذا، فتابعونا.

تعريف الكثافة

تمثّل الكثافة النوعيّة للمادّة محصّلةً لمجموعةٍ من الخصائص الفيزيائيّة لتلك المادّة، وليست صفةً مستقلّةً بذاتها؛ فهي محصّلة لكلٍّ من الكتلة والحجم، أي الكتلة وفقًا لما تشغله بالنسبة لحجمها، وعليه سوف نتناول كلًّا من الكتلة والحجم قبل تناول الكثافة بالتعريف، وذلك على النحو التالي:

أوّلًا: كتلة المادة

تعتبر الكتلة مؤشرًا على البناء الجزيئيّ للمادّة، أو كيفيّة تراصّ الشبكة الجزيئيّة للمادّة، فتلك الجزيئات تتكوّن من ذرّات، وهذه الذرّات تترابط مع بعضها البعض إما بروابط أحاديّة، أو تساهميّة، وكلّما دقّت ذرّات المادّة كلّما اقتربت من بعضها أكثر وأكثر، وضاقت الشبكة الجزيئيّة لها، وزادت كتلتها؛ حيث تحتوي وحدة الحجوم من المادّة في هذه الحالة أكبر عدد ذرّات منها، ووحدة قياسها الكيلوجرام.

ثانيًا: حجم المادة

الحجم هو عبارة عن الشكل الهندسيّ الذي تتّخذه المادّة في الفراغ، أو بمعنى آخر يعتبر الحجم هو الحيّز الذي تشغله المادّة في الفراغ، فهناك مادة تشغل وحدة كتلة الحجوم منها حجمًا أكبر أو أقلّ من الحجم الذي تشغله نفس الكتلة في الفراغ من مادّة أخرى؛ وبالتالي فإنّ الحجم هو: “مقدار ما تشغله المادّة في الفراغ”، ووحدة قياسها المتر المكعّب.

كثافة المادة

إذا أخذنا وحدة كتلة من كلٍّ من الخشب والرمل، سوف نلاحظ أنّ حجم وحدة الكتلة من الخشب أكبر بكثيرٍ جدًا من حجم وحدة الكتلة من الرمل، ما يعني أنّ كتلتيهما واحدة ولكنّ حجمهما مختلفٌ تمامًا، وهذا ما تنتج عنه الكثافة، ومن هنا يمكننا تعريف الكثافة بأنّها: “كتلة وحدة الحجوم من المادّة”، أي أنّ الكثافة عبارة عن كتلة وحدة الحجوم منسوبةً إلى نفس وحدة الحجوم من المادّة.

وحدة قياس الكثافة

ممّا سبق تناوله نجد أنّ الكثافة هي محصّلة الكتلة ووحدتها الكيلوجرام، والحجم ووحدته المتر المكعّب، وذلك وفقًا للوحدات الدوليّة للقياس لوحدتيّ الحجم والكتلة من المادّة؛ وبالتالي فإنّ وحدة قياس الكثافة تجمع ما بين وحدة قياس الحجم، ووحدة قياس الكتلة معًا، فتكون وحدة كثافة المادة هي: الكيلوجرام / متر مكعّب، ويرمز لها بالرمز Kg/ m³.

الكثافة و كيفية حسابها ؟

الكثافة Density هي كتلة مادة مقسمة على حجمها. وغالبًا ما تقاس الكثافة بوحدة غرام لكل سنتيمتر مكعب (g / cm3).  تذكر أن الغرامات تعبر عن الكتلة وأن “السنتيمتر المكعب” يعبر عن الحجم.  مثال: لو شبهنا الكثافة بعدد “الكرات” في الصندوق: سيكون الصندوق الذي يحتوي على مزيد من الكرات هو ,,,,أكثر,,,,,, كثافة من الصندوق نفسه الذي يحتوي على عدد أقل من الكرات.

ويتم حساب الكثافة بالقانون:

تطبيقاً على المثال السابق

• الصندوق كان بمثابة الحجم. ويقاس بال cm 3 (سنتيمتر مكعب)
• والكتلة هي بمثابة وزن “مجموع الكرات” في الصندوق. وتقاس (بالجرام)
• الكثافة ناتج قسمة الكتلة على الحجم، وتقاس بـ جرام لكل سنتيمتر مكعب ( g/cm 3 ).

ما هي وحدة قياس الكثافة؟

مثال على استخدام وحدة قياس الكثافة:  قطعة من النحاس كتلتها 12.4 جرام g وحجمها يساوي 4 سنتيمتر مكعب cm 3، فما هي كثافتها. كثافة النحاس تساوي كتلته مقسومة على حجمه. الكثافة = 12.4 ÷ 4 = 3.1  (g/cm 3) (اي 3.1 جرام لكل 1 سنتيمتر مكعب)

مقياس الكثافة

أمثلة تطبيقيّة:

• مثال 1: لماذا يغطس مسمارٌ من الحديد في الماء، وتطفو سفينة؟
  • الحلّ: لأنّ كثافة الحديد أعلى من كثافة السفينة بالنسبة لكثافة الماء.
• مثال 2: إذا فرضنا أنّ كتلة واحد لتر من الزيت 800 جرام، الذي يشغل حيزًا من الفراغ قدره 10 سم³، فأوجد كثافته، ووحدة قياسها؟
  • الحلّ: كتلة الزيت = 800 ÷ 1000 = 0.8 جرام / سم ³.
  • حلّ آخر: -نحوّل كميّة الزيت إلى الطنّ (وحدة كتلة): = 800 × 1000 = 800،000 جرام = 0.8 طنّ. نحوّل السنتيمتر إلى متر مكعّب (وحدة حجم): 10 × 10 × 10 × 1000 = 1,000,000 سم ³. كثافة وحدة الحجوم = 800,000 ÷ 1,000,000 = 800 كيلوجرام/ متر³. وحدة قياسها: كجم / م³.
• مثال 3: إذا فرضنا أنّ كتلة متر واحد مكعّب من الخشب 300 كيلوجرام، فما هي وحدة كثافة الخشب؟
  • الحلّ: كثافة الخشب = 300 ÷ 1000 = 300 كجم / م³. وحدة كثافته: كجم / م³.

تتّسم كثافة المادّة بالثبات بالنسبة لوحدة الحجوم، فكثافة الطنّ من المادّة هي نفس كثافة الجرام الواحد من نفس المادّة.

تعتبر كثافة المادّة من أهمّ الخصائص التي تميّزها، والتي تقوم عليها كثيرٌ من الصناعات، كصناعة السفن، والزوارق، ومواد إطفاء الحريق، وبعض الأدوية، وصناعة الطيران، ويبقى الأهمّ وهو وحدة قياسها، والتي من خلالها يمكننا مقارنة كثافة المواد المختلفة.

وحدات قياس أخرى

• وحدة قياس شدة الزلزال
• ما هو الهكتار ؟ والهكتار كم متر و كم كيلو ؟
• ما هو القيراط ؟ و القيراط كام متر ؟
• وحدة قياس الزمن
• وحدة قياس الحرارة
• ما هي وحدة اللتر