موسوعة الكيمياء : الكثافة المطلقة

الكثافة المطلقة

الكثافة هي خاصية مكثفة في أن زيادة كمية من مادة لا تزيد كثافتها، بل انه يزيد من كتلته. وهي كثافة الغازات مقدرة عند درجة الصفر المئوى وتحت ضغط 760مم زئبق.

المصطلح العام

للكثافة كثافة كتلة أو كثافة يعرف من مادة عاصمتها الشامل لكل وحدة حجم. الرمز غالبا ما تستخدم لكثافة ρ (اليونانية حرف رو). في بعض الحالات (على سبيل المثال، في الولايات المتحدة النفط والغاز)، ويعرف أيضا كثافة كما في الوزن لكل وحدة حجم،  على الرغم من، وأكثر بشكل صحيح ودعا هذه الكمية الوزن النوعي. مواد مختلفة وعادة ما يكون كثافة مختلفة، لذلك كثافة مفهوم هام فيما يتعلق الطفو، والنقاء والتعبئة والتغليف. الأزميوم وإيريديوم هي الأكثر كثافة من بعض العناصر المعدنية المعروفة في الظروف القياسية لدرجة الحرارة والضغط ولكن ليس الأكثر كثافة المواد. السوائل أقل كثافة تطفو على السوائل أكثر كثافة إذا كانوا لا يختلطان. ويمكن تمديد هذا المفهوم، مع بعض الرعاية، وإلى أقل كثافة المواد الصلبة تطفو على السوائل أكثر كثافة. إذا كان متوسط ​​كثافة (بما في ذلك أي هواء تحت خط الماء) لكائن ما هو أقل من المياه (1000 كجم / م 3) وسوف تعوم في الماء، وإذا كانت أكثر من الماء وسوف تغرق في المياه. في بعض الحالات يتم التعبير عن كثافة كما أبعاد كميات الثقل النوعي (SG) أو الكثافة النسبية (RD)، وفي هذه الحالة يتم التعبير عن ذلك في مضاعفات من كثافة المواد بعض المعايير الأخرى، وعادة ما يكون الماء أو الهواء / غاز. (على سبيل المثال، الثقل النوعي أقل من واحد يعني أن مادة تعوم في الماء.) كثافة كتلة من مادة يختلف مع درجة الحرارة والضغط. (الفرق صغير عادة للمواد الصلبة والسوائل وأكبر بكثير عن الغازات.) زيادة الضغط على كائن يقلل من حجم الكائن، وبالتالي زيادة كثافته. زيادة درجة الحرارة من مادة (مع بعض الاستثناءات) انخفضت كثافته عن طريق زيادة حجم من تلك المادة. في معظم المواد، وتسخين الجزء السفلي من نتائج السوائل في الحمل الحراري للحرارة من أسفل إلى أعلى من السوائل نتيجة لانخفاض كثافة من السوائل الساخنة. هذا يؤدي إلى ارتفاع نسبي للمواد غير مدفأة أكثر كثافة. يتم استدعاء متبادل للكثافة من مادة لها حجم معين، والتمثيل التي يشيع استخدامها في الديناميكا الحرارية. الكثافة هي خاصية مكثفة في أن زيادة كمية من مادة لا تزيد كثافتها، بل انه يزيد من كتلته. وهي كثافة الغازات مقدرة عند درجة الصفر المئوى وتحت ضغط 760مم زئبق.

التاريخ

في قصة معروفة ولكن ملفق على الأرجح، أرخميدس أعطيت مهمة تحديد ما إذا كان الملك هيرو الصورة الصائغ واختلاس الذهب أثناء تصنيع ذهبية اكليلا من الزهور المخصصة للآلهة واستبدالها، وأرخص آخر سبائك.   أرخميدس يعرف أنه يمكن سحق اكليلا غير منتظمة الشكل في حجم مكعب التي يمكن حسابها بسهولة، ومقارنة مع الشامل، ولكن الملك لم يوافق على ذلك. استغرق أرخميدس حيرة، حمام الاسترخاء والانغماس وحظ من ارتفاع الماء عند الدخول في انه يمكن حساب حجم إكليل الذهب من خلال النزوح من المياه. بناء على هذا الاكتشاف، انه قفز من حمام له وذهبت تركض عارية في الشوارع وهم يهتفون "أوريكا! يوريكا"! (Εύρηκα! اليوناني "لقد وجدت أنه"). ونتيجة لذلك، فإن مصطلح " يوريكا دخلت "لغة مشتركة، ويستخدم اليوم للإشارة إلى لحظة التنوير. قصة وأول ما ظهرت في شكل مكتوب في فيتروفيوس " كتب الهندسة المعمارية، قرنين من الزمان بعد أن اتخذت من المفترض أن مكان.  بعض العلماء قد شكك في دقة هذه الرواية قائلا ان من بين أمور أخرى أن الأسلوب كان يتطلب قياسات دقيقة التي سيكون لها كان من الصعب جعل في ذلك الوقت.  رياضيا، وتعرف كثافة وكتلة مقسوما على حجم:

حيث ρ هي كثافة، م هو الشامل، والخامس هو وحدة التخزين. من هذه المعادلة، يجب أن كثافة الشامل لديها وحدات من وحدة تابعة لكتلة لكل وحدة من وحدة التخزين. كما أن هناك وحدات كثيرة من كتلة وحجم تغطية بأحجام مختلفة كثيرة وهناك عدد كبير من الوحدات لكثافة الكتلة في الاستخدام. و SI وحدة من كيلوغرام لكل متر مكعب (كغم / متر مكعب)، وكلية الدراسات العليا وحدة من غرام لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم مكعب) هي على الارجح الاكثر شيوعا وحدات تستخدم لكثافة. (ويمكن سنتيمتر مكعب يسمى بالتناوب مع ملليلتر أو سم مكعب). 1000 kg / متر مكعب تعادل واحد جم / سم ³. في الصناعة، وغيرها من وحدات أكبر أو أصغر من حجم الكتلة وأو غالبا ما تكون أكثر عملية وحدات الولايات المتحدة العرفية يمكن أن تستخدم. انظر أدناه للحصول على قائمة بعض الوحدات الأكثر شيوعا من الكثافة. كذلك، يمكن التعبير عن كثافة من حيث كثافة الوزن (وزن مادة لكل وحدة حجم) أو كنسبة من كثافة مع كثافة من المواد الشائعة مثل الهواء أو الماء.