چگالی یا دانسیته چیست؟ (what is Density)

در ساده ترین تعریف علمی از دانسیته (Density) می توان گفت که دانسیته یا چگالی، نسبت میان جرم (m) و حجم (v) مواد بوده و واحد آن کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) می باشد.

به عبارتی چگالی پارامتری برای نشان دادن میزان فشردگی جرم در عناصر و اجسام گوناگون محسوب می شود.

اما اگر بخواهیم به بررسی دانسیته و یا چگالی و تراکم مواد در حالت های مختلف بپردازیم باید بگوییم که گازها داری چگالی پایین تری نسبت به مایعات و همچنین مایعات دارای چگالی کمتری در مقایسه با جامدات هستند.

دلیل این امر، متراکم بودن ذرات تشکیل دهنده جامدات و پراکنده تر بودن ذرات تشکیل دهنده مایعات و گازها و امکان حرکت آزادانه آن ها است.

بررسی تراکم مواد را می توان یکی از مباحث مهم محسوب نمود زیرا نهایتاً آن چه سبب روی آب ماندن و یا غرق شدن مواد خواهد شد، به ویژه درباره مایعات و گازها، تراکم آن ها است.

در حقیقت درک درست مفهوم دانسیته و چگالی می تواند تأثیر قابل توجهی در هدایت حرکت مواد گوناگون شناور در آب و یا گازهای در حال حرکت در جو داشته باشد.

همانطور که گفته شد میزان چگالی و تراکم مواد می تواند عاملی برای شناور ماندن و یا فرو رفتن در مایعات باشد.

مثال عملی از چگالی اجسام

به عنوان مثال دو جسم را تصور کنید که روی آب قرار می دهیم،

یکی داخل آب فرو رفته و دیگری بر روی آب شناور می ماند.

در این جا باید گفت جسمی که چگالی آن کمتر از چگالی مایع است غوطه ور خواهد ماند و جسمی که چگالی بیشتری دارد، داخل آب فرو خواهد رفت.

حتی این تأثیر را می توان در ابرهای متراکم تر به وضوح دید.

به صورتی که ابرهای متراکم در سطح پایین تری از ابرهایی با تراکم کمتر قرار می گیرند.

و اما آن چه که باید بدانید دانستن این نکته است که اجسام با چگالی های متفاوت، حتی در ابعاد یکسان می توانند دارای وزن های گوناگونی باشند و یا حتی به طور مثال یک مکعب فایبر گلاس با ابعاد بسیار بزرگ گاه می تواند هم وزن یک مکعب کوچک از جنس سرب باشد.

حال که با مفهوم دانسیته تا حدودی آشنا شدیم، در بخش بعد به بررسی فرمول محاسبه دانسیته و به دست آوردن پارامترهای مورد نیاز در این فرمول خواهیم پرداخت.

بررسی فرمول دانسیته یا چگالی

همانطور که در بخش قبل گفته شد، دانسیته یا چگالی، نسبت میان جرم (m) و حجم (v) مواد است که واحد آن عبارت از کیلوگرم بر مترمکعب (kg/m³) است.

اما آن چه که در این فرمول اهمیت دارد به دست آوردن مقادیر جرم و حجم مواد و جایگذاری این مقادیر در فرمول p=m/v برای به دست آوردن عدد چگالی است.

محاسبه جرم مواد

به دست آوردن میزان دانسیته مواد اعم از مایعات و یا گاز مستلزم به دست آوردن میزان جرم مواد است.

به این منظور ابتدا لازم است وزن و یا همان جرم ظرف محتوی ماده را با استفاده از ترازو به دست آوریم.

سپس با کسر نمودن عدد بدست آمده از وزن کل (وزن ماده درون ظرف) به میزان واقعی جرم ماده دست پیدا کنیم.

البته به خاطر داشته باشید درباره جامدات نیازی به انجام این اندازه گیری نخواهیم داشت.

عموماً ترازوها جرم و یا وزن مواد را با واحد استاندارد گرم به نمایش می گذارند اما در غیر این صورت به راحتی می توان با تبدیل واحد نمایش داده شده به گرم، به عدد مورد نظر دست پیدا نمود.