Yoğunluk nedir? Maddelerdeki yoğunluk nelere bağlıdır, nasıl hesaplanır? Yoğunluk, hacim, kütle ilişkisi, hakkında bilgi.
Yoğunluk Nedir? Nelere Bağlıdır?
Bir kilo pamuk mu daha ağırdır, bir kilo demir mi? Tabii her ikisinin de ağırlığı aynıdır, fakat bir kilo demir yumruk kadardır, halbuki bir kilo pamuk, küçük bir yastığı doldurabilir. Demir pamuktan çok daha yoğunludur.
Farklı cisimler farklı yoğunluklara sahiptirler. Bir alüminyum kepçe bir çelik kepçeden çok daha hafif olacaktır. Alüminyum çelikten daha küçük bir yoğunluğa sahiptir. Sıcak hava yükselir. Sıcak hava soğuk havadan daha az yoğunludur.
Bilimde tariflerin çok daha açık olmaları ve kaba karşılaştırmalara dayanmaları gereklidir. Yoğunluğun bilimsel tarifi bir cismin bir santimetre kübünün kütlesidir. 4°C lik bir sıcaklıkta, bir santimetre küp suyun kütlesi bir gramdır. Dolayısıyla bu sıcaklıktaki suyun yoğunluğu santimetre küp başına bir gramdır (1 g/cm3). Bir santimetre küp dökme demirin kütlesi yedi gramdır. O halde dökme demirin yoğunluğu santimetre küp başına yedi gramdır. Eğer bir mühendis, herhangi bir yapının kütlesini bilmek isterse, onu gerçekten tartmasına gerek yoktur Yapının kütlesi, hacminden ve yoğunluğundan anlaşılır, hacmi yoğunlukta çarparak cismin kütlesi elde edilebilir
Kütle = yoğunluk x hacim.
Büyük sıvı kalıplarının ağırlıkları da benzer tarzda hesaplanabilirler. Laboratuvarda düzgün biçimli bir cismin yoğunluğu, boyutlarını ölçerek hacmini bulmak ve tartarak kütlesini bulmak, sonra da kütleyi hacme bölmek suretiyle kolayca hesaplanabilir.
Yoğunluk = kütle / hacim.
Bu, yoğunluğun basit bir matematik tarifidir. Biçimsiz bir cismin hacmi, direkt ölçüyle kolayca bulunamaz, fakat cismi bir bölmeli kap içindeki suya daldırarak bulunabilir. Su düzeci yükselir. Toplam hacimdeki artma cismin hacmini verir. Bir sıvının yoğunluğunu bulmak için, hacmi bir bölmeli kap içinde ya da başka bir ölçü aletiyle ölçülebilir. Bir kap içinde tartılıp kabın darası çıkarılarak da sıvının kütlesi bulunabilir.
Gazlar belirli bir şekle sahip olmayıp sadece içinde bulundukları kabın şeklini aldıklarından, belirli bir gaz kütlesi büyük bir kap içinde bulunduğu zaman yoğunluğu daha az ve küçük bir kaba sıkıştırıldığı zaman yoğunluğu daha fazla olacaktır. Gazların yoğunlukları hangi şartlar altında bulunduklarına bağlıdır. Sıcaklık ve basınç bildirilmeksizin verilen, bir gazın yoğunluğunun değeri hiç bir şey ifade etmez.
Bir metal parçası büyük yoğunluklu bir sıvı olan civada yüzecektir. Gerçekten, her cisim kendisinden daha büyük yoğunluklu herhangi bir sıvı yüzeyinde yüzecektir. Meselâ bir parafin parçası (yoğunluğu 0,9 g/cm3) su üzerinde (yoğunluğu 1,0 g/cm3) yüzecek, fakat boyalı ispirto içinde (yoğunluğu 0,8 g/cm3) batacaktır.
Sıvıların yoğunluklarını bulmak için hidrometre (ya da aerometre) adı verilen bir alet kullanılabilir. Bu alet, dik yüzmesini sağlamak için dibi safralanmış bir tüptür. Yoğunlu bir sıvıda pek az dalacak ve yoğunluğu az bir sıvıda çok dalacaktır.
