צפיפות החומר

צפיפות החומר (לעיתים נקרא גם צפיפות המסה) של גוף היא המסה שלו ליחידת נפח. הצפיפות נמדדת ביחידות של מסה לנפח, למשל בגרם לסמ"ק (g/cm³) או בק"ג למטר מעוקב (kg/m³). את הצפיפות נהוג לסמל באמצעות האות היוונית רו (ρ).

חומר שצפיפותו קטנה יותר, צף על גבי נוזל שצפיפותו גדולה יותר. לכן עץ צף על פני המים, וברזל שוקע במים. כאשר מחממים חומר, נפחו גדל בלי שמסתו משתנה, ועל כן צפיפותו קטנה. יוצא דופן מבחינה זו הם מים בטמפרטורות שבין 0 - 4 מעלות צלזיוס. בתחום זה, צפיפות המים קטנה עם הקירור במקום לגדול, תופעה הקרויה "האנומליה של המים". תופעה זו מתקיימת גם בקרח, שצפיפותו קטנה משל המים, ולכן קרחונים צפים על פני המים ומאפשרים לדגים לחיות במים בטמפרטורה של 4 מעלות גם כאשר הטמפרטורה באוויר נמוכה בהרבה מאפס מעלות.

ביטוי מתמטי

  • - צפיפות
  • - מסה
  • - נפח

היסטוריה

אנקדוטה מפורסמת שסופרה על ידי ויטרוביוס בכרך התשיעי של הספר "על אודות האדריכלות", התבקש ארכימדס לקבוע האם הכתר של המלך היירון השני עשוי מזהב טהור. כדי למצוא את הרכב הכתר היה צריך להשוות את נפחו לנפח של כתר זהב באותו משקל, אולם אז לא ידעו איך למדוד את נפח הכתר שהצורה שלו מורכבת ולא צורה גאומטרית פשוטה. בעת שארכימדס רחץ באמבט ציבורי הוא הבין שגופו השקוע באמבט דוחה כמות מים השווה לנפח גופו. בדרך זו הוא למד כיצד למדוד נפח של גוף כלשהו. מרוב התלהבות יצא בריצה לרחוב וצעק "אאורקה!" (מצאתי). הסיפור ככל הנראה לא מדויק משום שהבדלי הנפח בין כתר זהב לכתר מזויף באותו משקל, יגרמו לעליית פני המים בהפרש קטן מדי מכדי שיבחינו בו במכשירי המדידה של אותם ימים.

יחידות מידה

מערכת היחידות הבינלאומית SI:

מערכת היחידות הבריטית או של ארצות הברית:

צפיפות המים

טמפרטורהצפיפות בלחץ 1 אטמוספירה
מעלות צלזיוס °Cמעלות פרנהייט °Fק"ג למטר מעוקב
−30 −22 983.854
−20 −4 993.547
−10 14 998.117
032.0999.8395
4.039.2999.9720
15.059.0999.1026
20.068.0998.2071
25.077.0997.0479
37.098.6993.3316
50.0122.0988.04
100.0212.0958.3665

צפיפות האוויר

טמפרטורה במעלות צלזיוס °Cצפיפות בק"ג למטר מעוקב (בלחץ 1 אטמוספירה)
10-1.342
5-1.316
01.293
51.269
101.247
151.225
201.204
251.184
301.164

צפיפות של חומרים שונים

חומרצפיפות בק"ג למ"קהערות
תווך בין-כוכבי10−25 − 10−15הערכה של 90% מימן, 10% הליום וטמפרטורה משתנה
אטמוספירת כדור הארץ1.2בגובה פני הים
אירוג'ל1 − 2
קצף פוליסטירן30 − 120
שעם220 − 260
מים מתוקים1000
מי ים1030
פלסטיק850 − 1400פוליפרופילן ו-פי וי סי
הליום 0.1785
גליצרול1261
כדור הארץ5515.3צפיפות ממוצעת
ברזל7874בטמפרטורת החדר
נחושת8920 − 8960בטמפרטורת החדר
עופרת11340בטמפרטורת החדר
גלעין כדור הארץ~13000
אורניום19100בטמפרטורת החדר
טונגסטן19250בטמפרטורת החדר
כספית13600
כסף10460בטמפרטורת החדר
זהב19300בטמפרטורת החדר
פלטינה21450בטמפרטורת החדר
אירידיום22560בטמפרטורת החדר
אוסמיום22590בטמפרטורת החדר
ליבת השמש~150000
ננס לבן1×109
גרעין האטום2.3×1017בלתי תלוי בגודל הגרעין
כוכב נייטרונים1×1018 - 8.4×1016
חור שחור4×1017צפיפות תאורטית ממוצעת בתוך רדיוס שוורצשילד של חור שחור בעל מסה של כדור הארץ.

ראו גם

קישורים חיצוניים

ראו מדיה וקבצים בנושא זה בוויקישיתוף.

This article is issued from Hamichlol. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.