ماهي وحدة قياس الكثافة

الكثافة

تُعدّ الكثافة خاصيةً من الخصائص التي يمكن وصف المادة بها، أمَّا مفهوم المادة، فيُشير إلى كل شيء يشغل حيز في الفراغ، ويمتلك وزن يمكن الإحاطة به باستخدام الحواس، وتتكون المادة من عدد لا حصر له من الذرات، وتُعد الذرة أصغر جزيء مكوّن للمادة فلا يمكن تقسيمه لجزيئات أصغر، ومن الجدير بالذكر أنَّه توجد الكثير من الخصائص الفيزيائيَّة التي يمكن وصف المادة بها، وتُعد الكثافة واحدة منها، وتُعرَّف الكثافة بأنَّها: هي عبارة عن كمية أو مقدر كتلة المادة الموجودة في وحدة الحجم، والكثافة مقدار كمي يمكن حسابه من خلال القوانين الفيزيائيَّة، وتوصف بوحدة قياس خاصة بها، وممّا لا شك فيه أنَّ مقدار الكثافة يختلف من مادة إلى أخرى، ويرجع ذلك إلى اختلاف توزيع الجزيئات، وفي هذا المقال ذكر لكل ما يتعلق بمفهوم الكثافة^[١].

وحدة قياس الكثافة

يرتبط مفهوم الكثافة بكل من مقداريّ: الحجم، والكتلة، وذلك لأنَّ القانون الفيزيائيّ الذي يمكن من خلاله حساب مقدار الكثافة يشتمل عليهما، أمَّا وحدة قياس الكثافة هي غم/سم³، أو كغم/م³، ويختلف باختلاف وحدة قياس كل من الكتلة والحجم، وفيما يأتي شرح حسابيّ للطريقة الرياضيَّة التي وصل بها الفيزيائيون لوحدة الكثافة^[١][٢]:

• الكثافة = الكتلة / الحجم.
  • تُعرَّف الكتلة بأنَّها: خاصية للمادة تُعبّر عن عدد الذرات، أو مقدار المادة الموجودة في جسم ما، ويمكن قياس الكتلة بوحدة الغرام، أو بوحدة الكيلوغرام، ومن الجدير بالذكر أنَّ مقدار الكتلة يتناسب طرديًا مع مقدار الكثافة، فكلّما زادت الكتلة زادت الكثافة في حال ثبات مقدار الحجم.
  • يُعرَّف الحجم بأنَّه: خاصية للمادة تُعبّر عن الحيز، أو الفراغ الذي تشغله المادة الموجودة في جسم ما في وحدة الفراغ، ويمكن قياس الحجم بوحدة سم³، أو م³، ومن الجدير بالذكر أنَّ مقدار الحجم يتناسب عكسيًا مع مقدار الكثافة، فكلّما زاد الحجم قلّت الكثافة في حال ثبات مقدار الكتلة.
• وحدة قياس الكثافة = غرام / سم³، أو كيلوغرام / م³.

العوامل المؤثرة في الكثافة

يوجد اثنان من العوامل التي تؤثّر في مقدار الكثافة، وهي^[٣][٤]:

• عامل الضغط: إنَّ زيادة الضغط على جسم ما تؤدّي إلى اقتراب الجزيئات المكونة له من بعضها البعض، وبالتالي يزداد مقدار الكتلة الحجميَّة الخاصة بالمادة، والذي يؤدّي بدوره إلى زيادة مقدار الكثافة، فالعلاقة بين الضغط، والكثافة علاقة طرديَّة، فكلَّما زاد الضغط زادت الكتلة، وبالتالي زادت قيمة كثافة الجسم.
• عامل درجة الحرارة: إنَّ الزيادة في درجة حرارة جسم ما يؤدّي إلى تباعد الجزيئات المُكوَّنة له عن بعضها البعض بسبب السخونة، وبالتالي تتمدَّد المادة، والذي يؤدّي بدوره إلى زيادة مقدار الحجم، فالعلاقة بين درجة الحرارة، والكثافة علاقة عكسيَّة، فكلَّما زادت درجات الحرارة زاد الحجم، وبالتالي قلت قيمة كثافة الجسم.

ممّا تجدُر الإشارة له أنَّه توجد بعض المواد التي لا تخضع لهذه العوامل، ويُطلق على ذلك اسم شذوذ الكثافة، فالماء مثلًا يزداد حجمه عندما تقل درجة حرارته، وبالتالي تقل كثافته.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "قانون الكثافة"، موسوعة كله لك، اطّلع عليه بتاريخ 20-5-2019. بتصرّف.
2. ↑ "قوانين الكثافة والكتلة والحجم"، المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 20-5-2019. بتصرّف.
3. ↑ "تعريف الكثافة"، موثوق، اطّلع عليه بتاريخ 20-5-2019. بتصرّف.
4. ↑ "شذوذ الكثافة"، المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 20-5-2019. بتصرّف.