אנו מסבירים מהי צפיפות וכמה מאפיינים של תכונה זו. כמו כן, סוגים אחרים של צפיפות שקיימים.
מהי צפיפות?
המונח "צפיפות" מגיע מתחום ה גוּפָנִי וה כִּימִיָה ומתייחס ליחס הקיים בין המסה של חומר (או גוף) לבין שלו כרך. זה מאפיין מהותי של חוֹמֶר, שכן זה לא תלוי בכמות החומר שנחשבת.
צפיפות, תכונה שמתבטאת בדרך כלל בקילוגרם למטר מעוקב (ק"ג/מ"ק) או בגרם לסנטימטר מעוקב (g/cm3), משתנה במידה רבה או פחותה בהתאם ל- לַחַץ וה טֶמפֶּרָטוּרָה, וגם עם שינויי מדינה.
בשל הלכידות הקטנה ביניהם חלקיקים, בדרך כלל, גזים יש צפיפות נמוכה יותר מנוזלים ולנוזלים יש צפיפות נמוכה יותר מנוזלים מוצק.
צפיפות החומר קשורה לעתים קרובות לסיפורו של הפילוסוף היווני ארכימדס, שעליו הוטל לקבוע אם כתר המלך שלו היה מזויף באמצעות זהב טהור או אם הוא עשוי מ סַגסוֹגֶת עם אחרים מתכות.
במהלך אמבט טבילה, ארכימדס הבין שהוא יכול לחשב את נפח העטרה על ידי טבילתה ב מים ומדידת ה תְזוּזָה שֶׁל נוזל, מבלי שיצטרך להמיס או לשבור אותו, ולדעת את צפיפות הזהב (שהיא קבועה) הוא יכול אז לשקול את הכתר ולקבוע (באמצעות הנוסחה) אם זה זהב טהור או סגסוגת (צפיפות הזהב הייתה מגוון כאשר מערבבים אותו עם מתכות אחרות).
למרות שיש חריגים, בדרך כלל הגדלת הטמפרטורה מפחיתה את הצפיפות.
ניתן להגדיר צפיפות בכמה דרכים:
- צפיפות או צפיפות מוחלטת. זהו היחס בין המסה לנפח של חומר, בין אם הוא מוצק, נוזלי או גזי. הוא מיוצג על ידי האות היוונית rho (𝞺):
כאשר m היא המסה של חומר ו-V הוא נפחו.
- צפיפות יחסית. זהו היחס בין צפיפות חומר לצפיפות של חומר אחר.
איפה 𝞺(חומר X) היא צפיפות החומר איקס וגם 𝞺 (חומר Y) היא צפיפות החומר י, לגביו הצפיפות היחסית של איקס.
- צפיפות לכאורה. זה חל על חומרים נקבוביים, שעשויים לכלול אוויר או חומרים אחרים בין הנקבוביות שלהם. זה מחושב בצורה דומה לצפיפות, אבל אתה צריך להוסיף את המסה של אוויר של החומר התופס את הנקבוביות. כמו כן יש צורך להגדיל את נפח החומר, תוך שילוב הנפח שתופס החומר התופס את הנקבוביות.
צפיפות המים היא 1 גרם / cm3 ושל עוֹפֶרֶת זה 11.35 גרם/סמ"ק. בשתי הדוגמאות הללו אנו יכולים לראות כיצד הצפיפות יכולה לקבל ערכים שונים מאוד במגוון חומרים.
סוגים אחרים של צפיפות
צפיפות מינרלים נמוכה של עצם יכולה לעורר אוסטיאופורוזיס.
- צפיפות אוכלוסין. זה מושג דמוגרפי המתייחס למספר התושבים לקמ"ר. סין והודו הן דוגמאות למדינות עם צפיפות אוכלוסין גבוהה מאוד, בעוד הנורדיות ו אוקיאניה יש להם צפיפות אוכלוסין נמוכה. אזורים בצפיפות אוכלוסין גבוהה קשורים לעתים קרובות לבעיות דיור, זיהום אוויר, לא מספיק תַשׁתִית שירותים ציבוריים, בין היתר.
- צפיפות אופטית. זהו פרמטר פיזי שמהווה את הקליטה של אלמנט אופטי ב-a אורך גל נתון ליחידת מרחק. נתונים אלה משמשים להערכת התוכן של תאים, איכות האדים הנוצרים מחומרים שונים, הספק של לייזר, מסננים וכו'.
- צפיפות זרם חשמלי. זה היחס שמתקיים בין העוצמה של זרם חשמלי שמסתובב דרך מוליך ליחידה של מזג אוויר ולכל יחידת חתך רוחב.
- צפיפות שטף מגנטי. נקרא גם "אינדוקציה מגנטית", זהו השטף המגנטי שגורם למטען חשמלי תְנוּעָה עבור כל יחידת שטח נורמלית לכיוון הזרימה.
- צפיפות מינרלים בעצמות. בתחום הרפואי, מדד זה מתייחס לכמות המינרלים ליחידת שטח. זה מתבטא בדרך כלל ב-g / cm2 והוא מבוסס בוודאות עצמות במיוחד, כגון עצם הירך או עמוד השדרה המותני. צפיפות מינרלים נמוכה של עצם יכולה לעורר אוסטאופורוזיס, מחלה שבה העצמות נמוכות מאוד פּרוֹפּוֹרצִיָה של מינרלים (בעיקר סידן), כך שהם הופכים נקבוביים מדי, ולכן, שבירים ושבירים, ובכך מגדילים את לְהִסְתָכֵּן של ה אנשים לסבול משברים.