بماذا تتغير كثافة المادة

ء

تختلف كثافة المادة مع كل منها

تختلف كثافة المادة مع كل منها الضغط و درجة الحرارة .

الكثافة هي كتلة الحجم الفردي ، وهي تعبر عن مدى كثافة مادة ما في مساحة معينة ، وهي نتيجة قسمة كتلة الجسم على حجمه ، وقد اكتشف العالم اليوناني أرخميدس الكثافة لأول مرة.

الضغط: العلاقة بين الكثافة والضغط هي علاقة مباشرة ، لذلك نرى أن الكثافة تزداد مع زيادة الضغط ، وتنخفض مع انخفاض ، وبالمثل ينخفض ​​الضغط مع انخفاض الكثافة ، ويزيد مع زيادة.

من أجل فهم تأثير الضغط على الكثافة ، سأقدم مثالًا بسيطًا: إنه مكبس يمكن للمرء أن يضغط فيه الهواء ، وعندما يزيد الضغط ، يقل حجم الغاز ، وبالتالي فإن المسافة بين جزيئات الغاز. يتناقص ، وعندما يزداد الضغط ، تقل المسافة بين جزيئات الغاز ، وبالتالي ينخفض ​​الضغط مع زيادة الحجم ، ويزداد الضغط مع انخفاض الحجم ، وإذا زاد الضغط تزداد كثافة المادة.

درجة الحرارة: العلاقة بين الكثافة والضغط هي علاقة عكسية ، لذلك تزداد الكثافة إذا انخفضت درجة الحرارة ، وتنخفض الكثافة إذا زادت درجة الحرارة.

تتغير كثافة المادة مع كل من درجة الحرارة والضغط

تؤثر الظروف المحيطة بشكل كبير على الكثافة ، وتعد حرارة المادة بالإضافة إلى ضغط المادة من الظروف التي قد تسبب تغيرًا في كثافة المادة.

• تتغير الكثافة مع درجة الحرارة
• تتغير الكثافة مع الضغط
• تختلف الكثافة باختلاف حالة المادة

تختلف الكثافة باختلاف درجة الحرارة: بعد فهم أن هناك علاقة عكسية بين الكثافة ودرجة الحرارة ، من الضروري فهم السبب وراء ذلك ، والسبب ببساطة هو أن درجات الحرارة المرتفعة تتسبب في تمدد المادة وزيادة حجمها ، وإذا زاد الحجم ، تقل الكثافة بسبب الضغط. ينخفض ​​أيضًا ، ونستنتج أيضًا أن العلاقة بين الضغط والحجم هي علاقة عكسية ، وإذا انخفضت درجة الحرارة ، فستزداد الكثافة

على سبيل المثال ، عند الضغط الجوي العادي ، الهواء بدرجة حرارة 0 درجة مئوية له كثافة 1.29 كجم / م 3 ، وإذا ارتفعت درجة الحرارة إلى 10 درجات مئوية ، فإن كثافة الهواء تصبح 1.25 كجم / م 3 ، مما يعني أن الكثافة تتناقص درجة حرارة الهواء زادت الحرارة بدرجة كبيرة.

تختلف الكثافة باختلاف الضغط: تؤثر مستويات الضغط أيضًا على الكثافة ، ونرى أن العلاقة بين الضغط والكثافة هي علاقة مباشرة ، فكلما زاد ارتفاعها زادت الثانية

على سبيل المثال ، يبلغ ضغط الهواء 1.225 كجم / م 3 أو 0.001225 جم / سم 3 ، ولكن عندما يملأ الهواء في بالون ، يزداد الضغط بقوة ، فتزداد كثافة الهواء أكثر من كثافة الهواء العادي.

عند درجة حرارة وضغط ثابتين ، يكون لكل من السوائل والمواد الصلبة حجم معين ، وبزيادة الضغط على مادة ما ، نلاحظ أن الضغط هناك ينخفض ​​، وبالتالي تزداد الكثافة هناك.

هذه العملية أكثر فعالية على الغازات من المواد الصلبة والسوائل لأنها غير قابلة للضغط بدرجة كبيرة

تختلف الكثافة باختلاف حالة المادة: عندما تتغير حالة المادة ، يتغير حجم وكثافة المادة ، لذلك نستنتج أن الكثافة تتغير مع تغير حالة المادة وكذلك مع تغير الضغط ودرجة الحرارة.

العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة

تعبر درجة الحرارة عن درجة الحرارة في الوسط المحيط ، وتقيس الكثافة كتلة واحدة بالحجم ، والعلاقة بين الكتلة بالحجم ، وقد خلص العلماء من خلال العديد من الدراسات التي قاموا بها إلى أن العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة على عكس علاقة. بين الكثافة والضغط ، وهو مباشر ، والتغير في درجة الحرارة يؤثر على تغير الكثافة ، والتغير في درجة الحرارة تسبب في تغير الكثافة.

يمكن تلخيص العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة على النحو التالي

• عندما تزداد الكثافة ، تنخفض الحرارة
• عندما تنخفض الكثافة ، تزداد الحرارة
• عندما تزداد درجة الحرارة ، تنخفض الكثافة
• عندما تنخفض درجة الحرارة ، تزداد الكثافة

العلاقة بين الكثافة والضغط

العلاقة بين الكثافة والضغط هي علاقة مباشرة ، أي

• تزداد الكثافة مع زيادة الضغط
• إذا تم تقليل الضغط ، يتم تقليل الكثافة
• إذا زادت الكثافة ، يزداد الضغط
• إذا انخفضت الكثافة ، ينخفض ​​الضغط

إذا أردنا معرفة العلاقة بين الضغط والكثافة في علاقة تجمع بينهما ، يجب أن نتعلم أولاً ما يمثله كل رمز:

• P. يمثل الضغط
• لتقف على الحجم الخامس
• تشير درجة الحرارة إلى T.
• ثابت الغاز العام R. هو
• هو عدد الشامات ن

بتطبيق قانون بويل وتشارلز وجاي-لوساك ، يتم الحصول على العلاقة التالية

• قانون بويل: العلاقة بين كتلة معينة ودرجة حرارة ثابتة ، وهذه العلاقة تشير إلى أن العلاقة بين الضغط والحجم هي علاقة عكسية PV = C1
• قانون تشارلز وجاي-لوساك: تجمع هذه العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة والحجم ، وتجد هذه العلاقة أنه مع الحجم الثابت والضغط ودرجة الحرارة مرتبطان ارتباطًا مباشرًا ، ومع درجة الحرارة الثابتة ، يكون الحجم هو اتجاه درجة الحرارة V = C2T

بدمج قانون بويل مع قوانين تشارلز وجاي-لوساك ، لن نكتب الطريقة للوصول إلى الاستنتاج ، ولكن العلاقة التي توصل إليها العلماء هي

• p = PRT وهذه العلاقة تظهر علاقة مباشرة بين الضغط والكثافة.

تزداد الكثافة عندما

تزداد الكثافة مع زيادة ضغط مادة معينة ، لأن العلاقة بينهما علاقة مباشرة ، لذلك نرى أن الكثافة تزداد عندما يزداد الضغط ، ويزداد الضغط بدوره عندما تزداد الكثافة ، وتنخفض الكثافة مع انخفاض الضغط والعكس. بالعكس ايضا.

على العكس من ذلك ، لا نجد أن هذه العلاقة تتحقق بالنسبة لدرجة الحرارة ، لأن العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة علاقة عكسية ، لذلك نرى أن الكثافة ستنخفض نتيجة ارتفاع درجة الحرارة ، وانخفاض درجة الحرارة. مما يؤدي إلى زيادة الكثافة والعكس صحيح.

الكثافة هي الكتلة مقسومة على الحجم ، وتعتمد كتلة المادة على عددها الذري ، وعدد الجزيئات التي تحتويها ، ومدى قرب الجزيئات من بعضها البعض ، سواء كانت مضغوطة أم لا ، وتؤثر حالة المادة بشكل كبير كثافته

يجبر الضغط الخارجي الجزيئات على التقارب ، وبالتالي يزيد من كثافة المادة ، وتؤدي درجات الحرارة إلى تمدد فوري ، وحركة جسيمات المادة أو ذراتها متباعدة ، وهكذا تنخفض الكثافة بسبب المواد لديها مساحة أكبر

مثلما يؤثر التغيير في حالة مادة ما على كثافتها ، فإن كثافة السائل ليست كثافة غاز أو مادة صلبة.