מחשבון צפיפות
תוכן העניינים
מהי צפיפות?
צפיפות מתייחסת לצפיפות של חפץ או חומר. אתה יכול לחשב את הצפיפות עבור עצם או חומר באמצעות משוואה זו: צפיפות למטר קוב = מסה בקילוגרמים חלקי נפח בקוביות מטר. ידוע גם בשם צפיפות, זוהי המסה המפוזרת על פני נפח. במילים אחרות, צפיפות היא מספר הקילוגרמים שמטר אחד של החומר שוקל. חומר ששוקל יותר למטר קוביות נחשב לדחוס.
צפיפות מתייחסת לעובדה ששתי קוביות בגודל שווה, עשויות מחומרים שונים, בדרך כלל ישקלו שונה. קוביית קלקר ענקית עשויה לשקול את אותו משקל של קוביית קלקר זעירה.
כמה דוגמאות לחומרים צפופים כוללות ברזל, עופרת ופלטינה. ניתן למצוא חומרים צפופים בסוגים רבים של מתכות וסלע. נפוץ יותר שחומרים צפופים מרגישים כבדים או קשים. אם החומר גדול מאוד, הוא יכול להרגיש כבד למרות שהוא דליל (דל הוא ההפך מצפוף). קלקר או זכוכית, כמו גם עצים רכים כגון במבוק ומתכות קלות כמו אלומיניום, הם כולם דוגמאות לחומרים דלילים.
נוזלים בדרך כלל צפופים יותר מגזים, בעוד שהנוזלים בדרך כלל פחות צפופים. הסיבה לכך היא שמוצקים מכילים חלקיקים ארוזים היטב ולנוזלים יש חומרים המאפשרים לחלקיקים להחליק זה סביב זה, בעוד גזים נקיים מחלקיקים.
החומרים הצפופים ביותר על פני כדור הארץ
רוב המסה באטומים רגילים מורכבת מנוקלונים (פרוטונים ונוקלונים). המשמעות היא שצפיפות החומר הרגיל תושפע מהאופן שבו נוכל לארוז אותם ותלויה גם במבנה האטומי הפנימי שלהם. המתכת אוסמיום היא החומר הצפוף ביותר על פני כדור הארץ. עם זאת, הוא הרבה פחות צפוף מצפיפותם של עצמים אסטרונומיים אקזוטיים, כמו כוכבי נויטרונים וגמדים לבנים.
רשימת החומרים הצפופים ביותר:
אוסמיום – 22.6 x 10^3 ק"ג/מ"3
אירידיום – 22.4 x 10^3 ק"ג/מ'3
פלטינה – 21.5 x 10^3 ק"ג/מ"3
רניום - 21.0 x 10^3 ק"ג/מ'3
פלוטוניום - 19.8 x 10^3 ק"ג/מ"3
זהב – 19.3 x 10^3 ק"ג/מ'3
טונגסטן – 19.3 x 10^3 ק"ג/מ"3
אורניום – 18.8 x 10^3 ק"ג/מ"3
טנטלום – 16.6 x 10^3 ק"ג/מ"3
כספית – 13.6 x 10^3 ק"ג/מ"3
רודיום – 12.4 x 10^3 ק"ג/מ'3
תוריום - 11.7 x 10^3 ק"ג/מ"3
עופרת – 11.3 x 10^3 ק"ג/מ"3
כסף – 10.5 x 10^3 ק"ג/מ"3
יש לציין כי פלוטוניום, איזוטופ מיוצר, עשוי מתגובות אורניום וגרעיניות. עם זאת, מדענים גילו כמויות עקבות של פלוטוניום טבעי.
חסיום, אם נכלול אלמנטים מיוצרים הוא הצפוף ביותר. חסיום הוא יסוד כימי עם הסמל Hs, והמספר האטומי 108. הוא רדיואקטיבי ויסוד סינטטי שסונתז לראשונה בהאסה, גרמניה. האיזוטופ היציב הארוך ביותר הידוע, 269Hs, בעל זמן מחצית חיים של כ-9.7 שניות. צפיפותו מוערכת ב-40.7 x10^3 ק"ג/מ'3. צפיפות האסיום נובעת ממשקלו האטומי הגבוה והירידה המשמעותית ברדיוסים יוניים של יסודות בסדרת הלנתנידים. זה ידוע בתור התכווצות אקטיניד והתכווצות לנתניד.
מיטנריום, יסוד 109, על שם הפיזיקאית ליז מייטנר, עוקב אחר חסיום במונחים של צפיפות. יש לו צפיפות משוערת של 37.4 x10^3 ק"ג/מ"ק.
צפיפות המים
מספיק לדעת שצפיפות המים היא 1,000 ק"ג/מ"ר. כמו בכל החומרים, צפיפות המים משתנה עם הטמפרטורה. מים הם חריגים, אם כי הם לא עיקריים. הכלל הכללי הוא שצפיפות המים יורדת ככל שהטמפרטורה עולה. עם זאת, מים מתנהגים בצורה שונה בטווח שבין 0 ל-4 מעלות צלזיוס.
כאשר מביאים מים לטמפרטורת החדר, הם הופכים צפופים. ב-4 מעלות צלזיוס, המים מגיעים לצפיפות הגבוהה ביותר. למה זה חשוב? זה מקשה על אגמים בחורף לקפוא לחלוטין. מכיוון שהמים ב-4 מעלות צלזיוס הם החמים ביותר, הם שוקעים לתחתית. המים ב-4 מעלות צלזיוס הם הקרים ביותר ונשארים על פני האגם והופכים לקרח. תופעה זו משולבת עם מוליכות תרמית נמוכה של קרח עוזרת לשמור על קרקעית האגם קפואה כדי שדגים יוכלו לשרוד. זהו אותו עיקרון שמדענים מאמינים שעזר לחיים להתחיל על פני כדור הארץ. לחיים לא הייתה הזדמנות אם המים היו קופאים מהקרקעית.
גורמים אחרים יכולים להשפיע על צפיפות המים. זה תלוי אם זה מי ברז, מים מתוקים או מים מלוחים. כל חלקיק מומס במים יכול להשפיע על צפיפותו.
מהי צפיפות?
הצפיפות של חומר היא כמות החומר שיש לו ליחידת נפח. אם החומר תופס את אותו נפח, חומר בעל צפיפות גבוהה יותר יהיה כבד יותר מחומר אחר בעל צפיפות נמוכה יותר.
איך אני יכול לקבוע צפיפות?
מדוד משקל או מסה של חפץ בגרמים.
מדוד וקבע את נפח האובייקט.
מכפילים את המסה עם הנפח.
זה ייתן לך את ערך הצפיפות של האובייקט בק"ג/מ"ר^3.
איך אני יכול לקבוע נפח עם צפיפות?
מצא את מידע הצפיפות עבור האובייקט בק"ג/מ"ר^3.
מדידה כדי לקבוע את המשקל (או המסה) של חפץ בגרמים.
מכפילים את המסה עם הצפיפות.
זה ייתן לך את נפח האובייקט.
מהי נוסחת הצפיפות?
ניתן לתאר את הצפיפות כמסה חלקי הנפח. d = m / v, בצורת משוואה, d היא צפיפות, בעוד m היא מסה, ו- v היא הכמות של עצם. היחידה הסטנדרטית היא ק"ג/מ"ר^3.
איך קובעים את צפיפות הנוזלים?
מדוד את המסה (או המשקל), של הנוזל באמצעות כמה מאזניים, והמיר אותו לקילוגרמים.
מדוד את נפח הנוזל באמצעות כד מדידה. המר ל-m^3.
מכפילים את הנפח במסה.
זה ייתן לך את ערך הצפיפות של הנוזל ביחידות ק"ג/מ"3.
לאיזה כוכב יש את הצפיפות הגבוהה ביותר?
לשבתאי יש את הצפיפות הנמוכה ביותר מבין כל שמונת כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. זה 687 ק"ג/מ"ר^3. זה פחות מצפיפות המים ב-1,000 ק"ג/מ"3. זה הרבה פחות מהצפיפות החזקה של מים/חזקה> ב-1,000 ק"ג/מ"3.
לאיזה יסוד יש את הריכוז הגבוה ביותר בטמפרטורה או לחץ סטנדרטיים?
לאוסמיום צפיפות של 22,590 ק"ג/מ"3. זהו היסוד הצפוף ביותר בטבלה המחזורית. הוא משמש לייצור של עטים נובעים, מגעים חשמליים ויישומים אחרים עם שחיקה גבוהה.
איך מודדים צפיפות של עצמים לא סדירים?
מדוד את המסה (או המשקל), של עצם לא סדיר באמצעות מאזניים, והמיר אותו לקילוגרמים.
למדוד נפח של חפץ לא סדיר. לשם כך, הטבלו את החפץ לתוך כוס מים ושימו לב כמה הוא גדל בנפחו. המרת נפח ל-m^3.
מכפילים את המסה עם הנפח.
זה יציג את ערך הצפיפות של האובייקט ביחידות ק"ג/מ"ר^3.
איך אני יכול לחשב את צפיפות כדור הארץ?
שימו לב למסה של כדור הארץ בקילוגרמים (6x1024 ק"ג).
הצג נפח כדור הארץ הוא ב-m3. זה 1.1x1021m^3.
מכפילים את המסה עם הנפח.
לאחר שחישבת את הצפיפות הממוצעת של כדור הארץ, תוכל לקבל ערך של 5,500 ק"ג/מ"3.
איך אני יכול למצוא מסה שהיא גם צפופה וגם גדולה?
מצא את מידע הצפיפות עבור האובייקט בק"ג/מ"ר^3.
מדוד את האובייקט ב-m^3.
הכפל הצפיפות מחולקת בנפח.
זה ייתן לך את משקל החפץ שלך בקילוגרמים.
כותב המאמר
Parmis Kazemi
פרמיס הוא יוצר תוכן בעל תשוקה לכתוב וליצור דברים חדשים. היא גם מתעניינת מאוד בטכנולוגיה ונהנית ללמוד דברים חדשים.
מחשבון צפיפות עִבְרִית
יצא לאור: Thu Apr 21 2022
בקטגוריה מחשבוני פיזיקה
הוסף את מחשבון צפיפות לאתר שלך