قانون الكثافة

قانون الكثافة من أهم القوانين الفيزيائية التي يتم استخدامها في التفاعلات الكيميائية ، وتتأثر كثافة الأشياء بمجموعة من العوامل أبرزها الضغط والحرارة ، وهي أشياء تؤثر على الكتلة التي يشغلها الجسم في حجم معين ، وتؤثر الكثافة على طبيعة المادة ، فمثلًا إذا كانت كثافة شيء ما عالية فإنه يكون صلب ، وإذا كانت متوسطة فهو سائل ، أما إذا كانت منخفضة فهو يعد من الغازات .

ونستعرض معك من خلال التقرير التالي شرح قانون الكثافة ، وتوضيح ما هو قانون الكثافة النسبية ، بالإضافة إلى تعريف قانون الكثافة النوعية .

ما هو قانون الكثافة

قانون الكثافة هو عبارة عن عملية حسابية بسيطة يتم فيها قسمة الكتلة على الحجم ، أي أن :

الكثافة = الكتلة / الحجم .

ويسعى قانون الكثافة إلى تحديد كمية الكتلة التي تشغلها المادة في الحجم ، وبالتالي معرفة كثافة المادة في حالتها المستقرة النقية ، وأيضًا عند تعرضها لعوامل قد تتسبب في تغييرها .

شرح قانون الكثافة

يمكن تعريف كثافة المادة على أنها الكتلة لكل وحدة حجم ، أي أن الكثافة هي النسبة بين الكتلة والحجم ، وهو مقياس لمقدار الأشياء الموجودة في وحدة حجم ( متر مكعب أو سنتيمتر مكعب ) .

أحد أكثر استخدامات الكثافة شيوعًا هو كيفية تفاعل المواد المختلفة عند خلطها معًا ، فمثلًا يطفو الخشب على سطح الماء لأنه يحتوي على كثافة أقل ، بينما تغرق المرساة لأن المعدن له كثافة أعلى ، وتطفو بالونات الهيليوم لأن كثافة الهيليوم أقل من كثافة الهواء ، وهكذا .

معرفة التغير في الكثافة يكون مفيدًا أيضًا في تحليل بعض الأشياء ، مثلما يحدث عند حدوث تحويل كيميائي لإنتاج الطاقة ، وعلى سبيل المثال عند تفريغ بطارية الكهرباء ، يتحد الحمض مع الرصاص في البطارية لتكوين مادة كيميائية جديدة ، مما يؤدي إلى انخفاض في كثافة المحلول ، ويمكن قياس هذه الكثافة لتحديد مستوى شحن البطارية المتبقي ، لذا لا يمكن الاستغناء عن الكثافة في دراسة الكثير من الأمور المتعلقة بالطقس ، والجيولوجيا ، والهندسة ، وغيرها من مجالات الفيزياء الأخرى التي تفيد العالم أجمع بالاكتشافات الجديدة التي تساهم في التقدم في مجالات الصحة والطاقة وغيرها .

 قانون الكثافة النسبية

قانون الكثافة النسبية هو معدل قسمة كثافة المادة على كثافة الماء ، أي مقارنة كثافة أي جسم بكثافة الماء ، حيث أن :

الكثافة النسبية = كثافة المادة / كثافة الماء .

قانون الكثافة النوعية

الكثافة النوعية هي عبارة عن قياس كثافة شيء بالنسبة لكثافة مادة مرجعية ، وهنا يمكن أن تكون المادة المرجعية أي شيء ، وفي أغلب الأحيان تكون المادة المرجعية هي الماء .

ويتم استخدام الكثافة النوعية للتنبؤ بإمكانية طفو أو غوص شيء ما في الماء ، لكن قيم الكثافة النوعية ليست دقيقة في العمليات الفيزيائية .