تُقاس الكثافة على أنها نسبة كتلة المادة إلى حجمها ، وهي خاصية مهمة للمواد. كل المواد لها كثافتها الخاصة ، والتي يمكن استخدامها أحيانًا لتحديد المادة والتنبؤ بخصائصها. الماء مادة شائعة يومية يمكن استخدامها لإظهار العديد من الدروس المفيدة والمثيرة للاهتمام حول الكثافة.
سوائل الخلط
الماء والزيت لا يختلطان. هذه ظاهرة معروفة وهي في الواقع عرض لكيفية تعامل السوائل ذات الكثافة المختلفة مع بعضها البعض. السوائل ذات الكثافة المنخفضة تطفو على السوائل ذات الكثافة العالية. ضعي القليل من مُلوِّن الطعام في بعض الماء لتسهيل رؤيته ، ثم امزجه في دورق بكميات متساوية من شراب الذرة والزيت النباتي. انتظر وراقب بينما يتم فصل السوائل. أيهما في القمة؟ ماذا يخبرك هذا عن كثافة الماء؟ جرب هذا مع سوائل أو مواد كيميائية مختلفة لتجربة أكثر تعقيدًا.
كثافة الكائن
نظرًا لأن كثافة الماء معروفة جيدًا ، يمكن للمرء استخدامها للتعرف على كثافات الكائنات الأخرى. خذ ثلاثة أكواب واسكب بعض الماء في واحد ، وشراب الذرة في الآخر ، والزيت النباتي في الأخير. ثم خذ بعض الأشياء الصغيرة التي لها نفس الحجم تقريبًا ، مثل قطعة ورق أو رقائق معدنية أو حجر صغير أو فلين. ضع هذه الأشياء في كل دورق وراقب ما يحدث. إذا طاف الجسم ، تكون كثافته أقل من كثافة السائل. هذا الإجراء ، على الرغم من استخدام سوائل مختلفة ، يستخدم أحيانًا للعثور على
ماء مالح
من المرجح أن يعرف الطلاب الذين ذهبوا إلى المحيط أنه من الأسهل بكثير الطفو في المياه المالحة عن المياه العذبة. هذا لأن الماء المالح أكثر كثافة من الماء العذب ، والأجسام تطفو عندما تكون أقل كثافة من المادة التي تطفو فيها. تذوب الأيونات الموجودة في الأملاح جيدًا في الماء ، وتضيف المزيد من الكتلة ولكنها لا تؤثر على الحجم كثيرًا. خذ كوبين من الماء وأضف الملح إلى كوب واحد. ستحتاج إلى القليل من الملح ، على الأقل عدة ملاعق كبيرة. قلبي حتى يذوب الملح ، ثم ضعي بيضة غير مطبوخة في كل دورق. إذا تم القيام به بشكل صحيح ، فإن الأكواب تبدو متطابقة ولكن البيض في دورق الماء المالح يطفو.
درجة الحرارة والكثافة
تعتمد الكثافة على عدة عوامل ، بما في ذلك درجة الحرارة. الماء الساخن أقل كثافة من الماء البارد ، ويمكنك إظهار ذلك بطريقة مرئية للغاية. خذ برطمانين صغيرين من الماء ، إحداهما ساخنة والأخرى باردة ، وضعي في كل منهما مُلوِّنًا غذائيًا حتى يسهل رؤيتهما. ضع قطعة رقيقة من الورق المقوى على فوهة إناء الماء الساخن واقلبها رأسًا على عقب. ثم ضعه على فوهة جرة الماء البارد وأزل الورق المقوى. لفترة قصيرة من الزمن ، ستبقى الألوان منفصلة لأن كثافة الماء في الأعلى أقل. قد تكون هذه التجربة فوضوية بعض الشيء ، لذا اتخذ الاحتياطات اللازمة كبديل ، يمكنك استخدام قطارة لوضع كميات صغيرة من الماء الساخن في كوب من الماء البارد ومراقبة ما يحدث. الماء البارد أكثر كثافة من الماء الساخن ، لكن الجليد يطفو. لماذا تعتقد أن هذا هو؟