مفهوم الكثافة

الخصائص الفيزيائية

هنالك العديد من الخصائص الفيزيائية التي من خلالها نستطيع التمييز والتفريق بين المواد والمركبات والعناصر المختلفة، حيث من خلال قياس هذه الكميات خلال فترة زمنيّة معيّنة نستطيع معرفة نوع المادة وحالتها (حالة صلبة، أو سائلة، أو غازية) والمجالات التي نستطيع استخدام هذه المواد فيها، ومن أشهر هذه الخصائص هي الحرارة النوعية، والسعة الحرارية، وكثافة المادة، من خلال هذا المقال سوف نتعرف على إحدى الكميات الفيزيائية المهمّة ألا وهي الكثافة حيث سوف نوضّح مفهوم الكثافة، ووحدة قياسها، وكثافة بعض المواد.

مفهوم الكثافة

منذ القدم تعامل الإنسان مع العديد من المواد المختلفة التي استخدمها بشكل كبير في مجالات كثيرة مثل التصنيع، وحفظ الأغذية، وصناعة الأدوية المختلفة وغيرها من المجالات، حيث اعتمد الإنسان على التمييز بين هذه المواد من خلال ما يعرف بالكثافة، والمقصود بالكثافة هو الكمية الفيزيائية المشتقّة والتي تربط بين كتلة المادة، وحجمها، وتعرف أيضاً بفهموم الكثافة الكتلية، أو الكثافة الكتلة الحجمية، حيث وجد العلماء بأنّ كثافة المادة تتناسب طردياً مع كتلتها عند ثبوت الحجم (كلما زادت كتلة المادة تزداد كثافتها)، وتتناسب عكسياً مع حجمها عن ثبوت الكتلة (كلما ازداد الحجم قلت الكثافة).

تطبيقات الكثافة

وجد العلماء أنّ كلّ مادة في الطبيعة لها كثافة خاصّة فيها تختلف عن المواد الأخرى، حيث من خلال معرفة هذه الكثافات نستطيع تحديد مكوّنات المادة التي تدخل في تركيبها وتحديد المواد الخفيفة والمواد الثقيلة منها، وكذلك تحديد أي المجالات التي نستطيع استخدامها فيها مثل استخدام غاز الهيدروجين والهيليوم في تعبئة المناطيد لطياران، وذلك لأنّ كثافة هذه الغازات أقلّ بكثير من كثافة المواد الأخرى، وكذلك يعتمد على مفهوم اختلاف الكثافة في فصل مشتقات البترول في مصافي البترول، حيث يتم تجميع مشتقات البترول من الأقل كثافة إلى الأعلى كثافة داخل المصفاة.

وحدة قياس الكثافة

تعتبر الكثافة من الكميات الفيزيائية المشتقة والتي تساوي حاصل قسمة كتلة المادة على حجمها (الكثافة = الكتلة/الحجم)، ففي النظام الدولي تقاس الكتلة بوحدة الكيلوغرام أمّا الحجم فيقاس بوحدة المتر مكعب، وعند قسمة الكتلة على الحجم تكون وحدة الكثافة تساوي كيلوغرام لكل متر مكعب، حيث تستخدم هذه الوحدة للكميات الكبيرة مثل كثافة مياه البحر، والمواد الصلبة وغيرها من المواد، أمّا في مجال تصنيع الدواء فإن العلماء يفضّلون استخدام وحدة الغرام لكلّ سنتيمتر مكعب أو المليغرام لكل مليمتر مكعب.

كثافة بعض المواد الكيميائية

المادة	كثافتها (غرام/سنتمتر مكعب)
الماء النقي	1
الذهب	19.320
النحاس	8.940
الخشب	0.7
الزئبق	13.6
القصدير	7.3