פתיחת התפריט הראשי

צפיפות החומר

(הופנה מהדף משקל סגולי)
Disambig RTL.svg המונח "משקל סגולי" מפנה לכאן. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו משקל סגולי (פירושונים).
סימולציה של צפיפות.
סימולציה של צפיפות. בתמונה אובייקט צף בנוזל.

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.

תוכן עניינים

ביטוי מתמטיעריכה

 

  •   - צפיפות
  •   - מסה
  •   - נפח

היסטוריהעריכה

באנקדוטה 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, כשהבין מה קרה רץ ברחוב 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 מידהעריכה

מערכת היחידות הבינלאומית SI:

מערכת היחידות הבריטית או של ארצות הברית:

צפיפות המיםעריכה

טמפרטורה צפיפות בלחץ 1 אטמוספירה
מעלות צלזיוס °C מעלות פרנהייט °F ק"ג למטר מעוקב
−30 −22 983.854
−20 −4 993.547
−10 14 998.117
0 32.0 999.8395
4.0 39.2 999.9720
15.0 59.0 999.1026
20.0 68.0 998.2071
25.0 77.0 997.0479
37.0 98.6 993.3316
50.0 122.0 988.04
100.0 212.0 958.3665

צפיפות האווירעריכה

טמפרטורה במעלות צלזיוס °C צפיפות בק"ג למטר מעוקב (בלחץ 1 אטמוספירה)
10- 1.342
5- 1.316
0 1.293
5 1.269
10 1.247
15 1.225
20 1.204
25 1.184
30 1.164

צפיפות של חומרים שוניםעריכה

חומר צפיפות בק"ג למ"ק הערות
תווך בין-כוכבי 10−25 − 10−15 הערכה של 90% מימן, 10% הליום וטמפרטורה משתנה
אטמוספירת כדור הארץ 1.2 בגובה פני הים
אירוג'ל 1...2
פוליסטירן 960...1,040
שעם 220...260
מים מתוקים 1,000
מי ים 1,030
פלסטיק 850...1,400 פוליפרופילן ו-פי וי סי
הליום 0.00018
גליצרול 1,261
כדור הארץ 5,515.3 צפיפות ממוצעת
ברזל 7,874 בטמפרטורת החדר
נחושת 8,920...8,960 בטמפרטורת החדר
עופרת 11,340 בטמפרטורת החדר
גלעין כדור הארץ ~13,000
אורניום 19,100 בטמפרטורת החדר
טונגסטן 19,250 בטמפרטורת החדר
כספית 13,600
כסף 10,460 בטמפרטורת החדר
זהב 19,300 בטמפרטורת החדר
פלטינה 21,450 בטמפרטורת החדר
אירידיום 22,560 בטמפרטורת החדר
אוסמיום 22,590 בטמפרטורת החדר
ליבת השמש ~150,000
ננס לבן ‎1×109
גרעין האטום ‎2.3×1017 בלתי תלוי בגודל הגרעין
כוכב נייטרונים ‎1×1018‎ - ‎8.4×1016
חור שחור ‎4×1017 צפיפות תאורטית ממוצעת בתוך רדיוס שוורצשילד של חור שחור בעל מסה של כדור הארץ.

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא צפיפות החומר בוויקישיתוף