Yoğunluk yoğun bir özelliktir . Maddenin miktarına veya sistemin büyüklüğüne bakılmaksızın sabit kalır. Başka bir deyişle, bir maddenin yoğunluğu, o maddeden az veya çok miktarda olsanız da aynı olacaktır.
Aslında bu sadece basit bir cevaptı. Ancak bu konu hakkında konseptinizi çok net hale getirecek bilmeniz gereken birkaç şey daha var.
O halde doğrudan konuya geçelim.
Temel Çıkarımlar: Yoğunluk Yoğun mu yoksa Kapsamlı Bir Özellik mi?
- Yoğunluk yoğun bir özelliktir çünkü numunenin boyutuna veya miktarına bakılmaksızın yalnızca maddenin doğasına bağlı olarak sabit kalır.
- Kütle ve hacim gibi genişletilmiş özellikler mevcut malzeme miktarına bağlı olarak değişirken yoğunluk değişmez.
- Yoğunluk katılar, sıvılar ve gazlar için Arşimet ilkesi, yoğunluk ölçerler ve gaz yasaları gibi çeşitli yöntemler kullanılarak farklı şekilde ölçülür.
Yoğunluk neden yoğun bir özelliktir?
Yoğunluk, ölçülen malzemenin miktarına veya boyutuna bağlı olmadığından yoğun bir özellik olarak kabul edilir; yalnızca maddenin doğasına bağlıdır.
Yoğun özellikler, numune boyutu veya miktarına bakılmaksızın sabit kalan, kütle veya hacimlerine bakılmaksızın maddelerin tanımlanması ve karakterize edilmesinde yararlı olan özelliklerdir.
Yoğunluğun yoğun bir özellik olmasının nedeni budur:
- Kütleden bağımsız: Yoğunluk birim hacim başına kütle olarak tanımlanır (yoğunluk = kütle/hacim). Kütle payda ve hacim de paydada olduğundan, farklı numunelerin yoğunlukları karşılaştırılırken kütle iptal edilir. Yani ne kadar maddeye sahip olursanız olun yoğunluğu aynı kalacaktır.
- Hacimden bağımsız: Aynı şekilde hacim de paydada olduğundan ne kadar maddeye sahip olduğunuzun bir önemi yoktur. Belirli koşullar altında belirli bir malzeme için yoğunluk sabit kalacaktır.
Benzer şekilde, rengi ele alalım: yoğunluk gibi renk de yoğun bir özelliktir. Renkli bir maddenin numunesi ister büyük ister küçük olsun, renk aynı kalacaktır.
Ancak kütle ve hacim gibi kapsamlı özellikler malzeme miktarına bağlıdır ve farklı numune boyutları için sabit değildir.
Yoğun özellikler bilim ve mühendislikte önemlidir çünkü bilim adamlarının ve araştırmacıların, incelenen numunenin boyutu veya miktarı hakkında endişe duymadan malzemeleri tanımlamasına ve tanımlamasına olanak tanır.
Yoğunluk neden kapsamlı bir özellik değildir?
Yoğunluk kapsamlı bir özellik değildir çünkü ölçülen malzemenin boyutuna veya miktarına bağlı değildir. Bunun aksine, genişletilmiş özellikler mevcut malzeme miktarına bağlı olarak değişir.
Malzemenin büyük veya küçük bir numunesine sahip olmanıza bakılmaksızın, belirli koşullar altında belirli bir maddenin yoğunluğu sabit kalır.
Kapsamlı bir özellik, malzemenin boyutu veya miktarıyla doğru orantılıdır. Örneğin kütle ve hacim genişletilmiş özelliklerdir. Bir maddenin miktarını iki katına çıkarırsanız kütlesi ve hacmi de iki katına çıkar.
Ancak maddenin yoğunluğu aynı kalacaktır çünkü kütle ve hacim orantılı olarak değişmektedir ve yoğunluk hesaplamasında birbirini iptal etmektedir (yoğunluk = kütle/hacim).
Özetle, yoğunluk yoğun bir özelliktir çünkü mevcut malzeme miktarına göre değişen ekstansif özelliklerin aksine, malzemenin boyutundan veya miktarından bağımsızdır.
Katıların, sıvıların ve gazların yoğunluğu nasıl ölçülür?
Yoğunluk katıların, sıvıların ve gazların farklı fiziksel durumları nedeniyle farklı ölçülür. Her biri için yoğunluğun tipik olarak nasıl ölçüldüğü aşağıda açıklanmıştır:
Katılar için yoğunluk ölçümü:
- Arşimet Prensibi: Düzensiz şekilli katı nesneler içinArşimed prensibi sıklıkla kullanılır. Batık bir nesneye etki eden itme kuvvetinin, yeri değişen sıvının ağırlığına eşit olduğunu belirtir. Nesne bir sıvıya (genellikle suya) daldırıldığında ağırlıktaki değişim ölçülerek katının yoğunluğu hesaplanabilir.
- Kütle ve hacmin ölçülmesi: Düzenli şekilli katıların kütlesini bir terazi kullanarak, hacmini ise geometrik yöntemler (örneğin cetvel, kumpas veya suyun hareketi kullanarak) kullanarak ölçebilirsiniz. Daha sonra yoğunluğu bulmak için kütleyi hacme bölün.
Sıvılar için yoğunluk ölçümü:
- Hidrometre: Hidrometre , bir sıvının yoğunluğunu ölçen bir cihazdır. Hidrometrenin kaldırma kuvvetinin sıvının yoğunluğuna göre değişmesi prensibiyle çalışır. Hidrometre genellikle sıvı içinde yüzer ve yüzdüğü değer yoğunluğu gösterir.
- Piknometre: Piknometre, küçük miktarlardaki sıvının yoğunluğunu doğru bir şekilde ölçmek için kullanılan özel bir kaptır. Piknometre önce boş olarak tartılır, daha sonra bilinen hacimde sıvı ile doldurularak tekrar tartılır. Yoğunluk, sıvının kütlesi ve hacmi kullanılarak hesaplanır.
Gazlar için yoğunluk ölçümü:
- Gaz kanunu: Gazlar için yoğunluk genellikle bir gazın yoğunluğunu basınç, sıcaklık ve molar kütle ile ilişkilendiren ideal gaz kanunu kullanılarak belirlenir. Bu parametreleri ölçerek ve ideal gaz kanunu denklemini uygulayarak gazın yoğunluğunu hesaplayabilirsiniz.
- Deneysel yöntemler: Uygulamada, gazların yoğunluğunu ölçmek için gaz yoğunluğu ölçerlerin veya gaz efüzyonu veya yer değiştirme ilkesine dayalı özel ekipmanın kullanılması gibi çeşitli deneysel teknikler kullanılır.
Sıcaklık ve basıncın, özellikle gazlar için, malzemelerin yoğunluğunu önemli ölçüde etkileyebileceğini unutmamak önemlidir. Bu nedenle yoğunluk değerleri raporlanırken ölçümün yapıldığı sıcaklık ve basınç koşullarının (örn. oda sıcaklığı ve atmosfer basıncı) dahil edilmesi gelenekseldir.
daha fazla okuma
Sertlik yoğun veya kapsamlı bir özellik midir?
HCl güçlü veya zayıf bir asit midir?
HNO3 (nitrik asit) güçlü veya zayıf bir asit midir?
H3PO4 (fosforik asit) güçlü veya zayıf bir asit midir?
Asetik asit (CH3COOH) güçlü veya zayıf bir asit midir?