الفرق بين النسختين بتاع: «الكثافه»

تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
لا ملخص تعديل
ص استرجع التعديلات بتاعة 188.247.72.75 (مناقشة) لآخر نسخة بتاعة Tegel
سطر 1:
{{ويكى|تاريخ=يوليه 2014}}
 
[[ملف:Artsy density column.png|تصغير|برج الكثافة, وبيوضح بعض المواد المختلفة فى الكثافة وتدرج الكثافات للمواد المختلفة]]
[[رلنثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثثضقتككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككرىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىىنضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضضقظكككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككككك
'''الكثافة''' , او بمعنى تانى هى '''كتلة وحدة الحجوم من المادة''' <ref>{{cite web|url=http://oilgasglossary.com/density.html |title=Density definition in Oil Gas Glossary |publisher=Oilgasglossary.com |accessdate=2010-09-14}}{{dead link|date=February 2014}}</ref> او هى '''كثافة الكتلة الحجمية''' , وبنعبر عنها فى قوانين ال[[فيزيا]] بالرمز '''''ρ''''' . وبلغة الرياضة الكثافة هى ناتج قسمة الكتلة (mass) على الحجم (volume)<ref>{{cite web | url=http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/fluden.html | title =Gas Density Glenn research Center |publisher =grc.nasa.gov}}</ref>:
 
<math> \rho = \frac{m}{V}</math> ,
 
''<sub>علاقة طردية بين الكتلة و الكثافة(زيادة الكتلة بتزيد الكثافة ),علاقة عكسية بين الكثافة و الحجم ( زيادة الحجم بتقل الكثافة ).</sub>''
 
وبما ان الكتلة تقاس ب الكيلوجرام و الحجم بالمتر المكعب هتكون الوحدة الى بتعبر عن الكثافة هى كجم/م<sup>3</sup>. كثافة اى مادة بتتغير باختلاف درجة الحرارة و الضغط . التغير دا بيبقى صغير فى المواد الصلبة والسوائل , لاكن بيبقى كبير جدا فى الغازات.
بزيادة الضضغط بيقل الحجم وبالتالى بتزيد الكثافة , وبزيادة درجة الحرارة ( مع وجود اثتثناءات بسيطة) بيزيد حجم المادة وبالتالى بتقل كثافة المادة دى . فى معظم المواد , تسخين الجزء السفلى من سائل بيتسبب فى ما يسمى بموجات الحمل الحرارى و دى بتكون من القاع للسطح . ونتيجة لقلة كثافة القاع المتسخن بيطلع للسطح و السطح الى كثافته عاليه بينزل لتحت ويسخن ويتصاعد وهكذا . ومن ابسط الأمثلة براد الشاى ( غليان المية ).
 
== قياس الكثافة ==
 
=== للمواد المتجانسة او المادة الواحدة ===
 
الكثافة للمادة المتجانسة فى اى نقطة منها واحدة وبتساوى كتلتها كلها على الحجم الكلى . الكتلة بتتقاس على ميزان او مقياس , الحجم ممكن يتقاس مباشرة ( عن طريق هندسة الشكل ) او عن طريقة كمية السائل المزاح. وعلشان نحدد كثافة سائل او غاز ممكن نستخدم اجهزة زى الهيدروميتر او الداسى ميتر او جهاز كرولوس فلو ميتير على التوالى , وبالمثل الميزان الهيدروستاتيكى بيستخدم كمية المية المزاحة من الجسم علشان يحدد كثافته.
 
=== للمواد الغير متجانسه ===
 
لو الجسم ليس متجانس ( يتكون من اختلاط اكثر من مادة لهم كثافات مختلفة ) , كثافته تتغير من منطقة للثانية. فى الحالة هذه يتم حساب الكثافة لأي موقع فى الجسم عن طريق حساب كثافة حجم صغير من الموقع هذا . عند اقل حجم (متناهى الصغر ) تبقى كثافة الجسم الغير متجانس هى : {{math|ρ(<math>\vec{r}</math>) {{=}} dm/dV}} بحيث ان ال {{math|dV}} هو الحجم الأولى فى المكان {{math|r}} من الجسم . وساعتها نقدر نعبر عن كتلة الجسم بإنها:
 
:<math>
m = \int_V \rho(\vec{r})\,dV.
</math>
 
=== للمواد الغير مخلوطة ===
 
عمليا, المواد الحبيبية مثل السكر , الرمل , او الثلج تحتوي على فراغات. الكثير من المواد تتواجد فى الطبيعة على شكل الرقائق او الحبيبات .
الفراغات هى اماكن موجود فيها حاجة ثانية غير المادة . فى الغالب يكون الفراغ هذا عبارة عن هواء , او ممكن يكون فضاء ( فراغ ) او سائل , او مادة صلبة , او اى غاز مختلف او خليط غازى .
 
حجم المواد الحبيبية ( يتضمن حجم الفراغ بين الجزيئات ) , فى الغالب نقدر احضار من حساب سهل مثلا كوب القياس ( المعايرة ) او هندسيا عن طريق معرفة ابعاد الحبيبة.
الكتلة مقسومة على حجم الحبيبة يعطينا كثافة الحبيبة . وهذه تكون غير كثافة كتلة وحدة الحجوم من المادة.
 
ولهذا نقيس كثافة كتلة وحدة الحجوم من المادة لازم نزيل حجم الفراغ بين الجزيئات الاول. ساعات نقدر نحدده بالإستدلال الهندسى . بالنسبة لتعبئة القريبة للأجسام المتساوية مكان توصل حجم الجزء الذي ليس به فراغات ل 74 %, وممكن تتعين بالتجربة. بعض المواد الحبيبية مثل الرمل لهم '''حجم متغير''' من الفراغ وهذا بيعتمد على سواء المادة هذه متناثرة او مصبوبة , ممكن تكون مفكوكة او مدمجة مع بعضها وهذا يبدأ لتغير مساحة الفراغ بين الحبيبات
 
عمليا, غير لازم تكون الفراغات ( المسافات البينية ) تكون هواء , او حتى غازات . فى حالة الرمل , ممكن تكون ماء , والى ممكن يعطي فائدة كبيرة للقياس لأن الفراغات تكون مشبعة بالمئة ( لا يكون فيه اى فقاعات هواء ) وهذا يعطي للقياس ثبات اكثر من قياس الرمل الجاف ( المسافات البينية مشبعة بالهواء ).
 
فى حالة المواد الغير مدمجة, لازم نأخد بالنا فى تحديد كتلة المادة . لو كانت المادة تحت ضغط ( فى العادى يكون ضغط هواء عند سطح الارض ) تحديد كتلة مادة من وزنها يحتاج لمراعاة اثار الطفو بسبب كثافة الفراغ المتكون , وهذا يكون اعتمادا على كيفية القياس حصل. فى حالة الرمل الجاف , الرمل اكثر كثافة من الهواء بحيث ان تأثير الطفو يكون مهمل ( اقل من جزء فى الالف ).
 
== التغير فى الكثافة ==
 
فى الغالب , ممكن الكثافة تتغير لو اتغير [[الضغط]] او [[درجة الحرارة]] . وبزيادة الضغط بتزيد الكثافة. وبزيادة درجة الحرارة بتقل الكثافة <small>( بين الضغط والكثافة علاقة طردية, و علاقة عكسية بين الكثافة ودرجة الحرارة )</small> , لاكن فى استئناءات بارزة للتعميم دا. مثلا : كثافة المية بتزيد بين درجة حرارة ذوبانها من 0&nbsp;°C و 4&nbsp;°C و وبنفس الكيفية بتظهر فى السيليكون فى درجات الحرارة المنخفضة.
 
تأثير الضغط ودرجة الحرارة على كثافةا لمواد بيكون بسيط , مقدار الضغط للمواد السايلة والصلبة بيكون 10<sup>−6</sup> بار <sup>−1</sup> ( 1 بار = 0.1 ضغط جوى ) تحت معيار الحرارة النموذجى 10 <sup>−5</sup> كيلفن<sup>−1</sup>. ودا بيعادل 10 الف مرة ضغط الغلاف الجوى علشان نقلل حجم مادة 1 % بس. ( بالرغم من كدا ممكن يوصل الاف المرات اقل من الغلاف الجوى ودا للتربة الطرملية و الطين ). وعلشان الحجم يزيد 1 % عادة لازم تزيد درجة الحرارة على مقياس الالف من الدرجة المئوية.
 
العكس بالنسبة للغازات فهى بتتأثر بالضغط بقوة . كثافة الغاز الخامل ( المثالى ) بتكون :
<math>
\rho = \frac {MP}{RT}, \,
</math>
 
بحيث ان الـ '''{{math|M}}''' هى الكتلة المولارية , و الـ '''{{math|P}}''' هى الضغط , و '''{{math|R}}''' هو ثابت الغاز وبيساوى <sub>8.3144621 جول x كيلفن<sup>−1</sup> x مول<sup>−1</sup></sub> , و الـ '''{{math|T}}''' هى درجة الحرارى المطلقة . ومعنى دا اننا ممكن نضاعف كثافة غاز خامل ( مثالى ) بمضاعفة الضفط او بتقليل درجة الحرارة المطلقة للنص .
 
وفى حالة التمدد الحجمى الحرارى فى ضغط ثابت وتغير بسيط فى الحرارة اعتماد الكثافة على الحرارة بيتوصف بالمعادلة دى :
 
<math>\rho = \frac {{\rho_{T_0}}}{{(1 + \alpha \cdot \Delta T)}}</math>
 
بحيث ان الـ <math>\rho_{T_0}</math> هى كثافة المادة عند الصفر المئوى <small>( درجة الحرارة المرجعية )</small> , و الـ <math>\alpha</math> هو معامل التمدد الحرارى للمادة فى درجة حرارة قريبة من <math>T_0</math> .
 
== مراجع ==
{{مصادر}}
 
[[تصنيف:فيزيا]]