İçerik
- Yağ ve Suyun Yoğunluğu
- Helyum Balonu Gerçek Hayatta Yoğunluk Uygulamasıdır
- Yoğunluk Farkları Hava ve Okyanus Akıntılarını Artırır
- Laboratuarda Yoğunluk Örnekleri
Günlük kullanımda, "yoğunluk" kelimesi, "trafik yoğun" veya "bu kişi sizi anlayamayacak kadar yoğun" olduğu gibi genellikle yoğun olma durumunu belirtir. Bilimdeki yoğunluk (D) tanımı çok daha spesifiktir. Belirli bir hacmi (v) kaplayan kütle (m) miktarıdır. Matematiksel olarak, D = m / v. Yoğunluk katı, sıvı ve gaz halindeki maddelere uygulanır ve - burada sürpriz olmaz - katılar sıvılardan (genellikle) daha yoğundur ve sıvılar gazlardan daha yoğundur.
Mikroskobik düzeyde, yoğunluk, belirli bir maddeyi oluşturan atomların ne kadar yakın paketlendiğinin bir ölçüsüdür. İki nesne aynı hacmi kaplarsa, daha yoğun olanı daha ağırdır çünkü aynı alanda daha fazla atom bir araya getirilmiştir. Yoğunluk sıcaklıktan etkilenir ve ayrıca ortamdaki basınçtan da etkilenir, ancak bu bağımlılıklar en çok gaz halinde görülür. Yoğunluk farklılıkları dünyayı yönlendirir; hayat onlarsız aynı olmazdı.
Yağ ve Suyun Yoğunluğu
Su, metreküp başına 1 kilogram yoğunluğa sahiptir. Bu tesadüf gibi geliyorsa, öyle değil. Metrik kütle birimleri suyun yoğunluğuna dayanmaktadır. Yağların çoğu sudan daha az yoğundur ve bu nedenle yüzmeleridir. İki sıvı veya gazı karıştırdığınızda, daha yoğun olanı çözülmediği ve çözelti oluşturmadığı sürece kabın dibine düşer. Bunun nedeni basit. Yerçekimi, yoğun bir malzemeye daha güçlü bir kuvvet uygular. Yağın suda çözünmediği ve yüzdüğü gerçeği, büyük bir petrol dökülmesinden sonra temizliği mümkün kılar. İşçiler genellikle yağı su yüzeyinden süzerek geri kazanırlar.
Helyum Balonu Gerçek Hayatta Yoğunluk Uygulamasıdır
Akciğerlerinden gelen havayla bir balonu patlattığında, balon havaya fırlayana kadar balon bir masaya veya sandalyeye mutlu bir şekilde oturacak. O zaman bile, bir süre hava akımları üzerinde yüzebilir, ancak sonunda yere düşer. Yine de, aynı hacimde helyumla doldurun ve uzaklaşmaması için üzerine bir ip bağlamanız gerekir. Bunun nedeni, havadaki oksijen ve azot molekülleriyle karşılaştırıldığında, helyum moleküllerinin çok hafif olmasıdır. Aslında, helyum havadan yaklaşık 10 kat daha az yoğundur. Havadan 100 kat daha az yoğun olan hidrojenle doldurursanız, balon daha hızlı yüzer, ancak hidrojen gazı oldukça yanıcıdır. Bu yüzden karnavallardaki balonları doldurmak için kullanmıyorlar.
Yoğunluk Farkları Hava ve Okyanus Akıntılarını Artırır
Havaya ısı ekleyin ve moleküller aralarında daha fazla boşluk bırakarak daha fazla enerji ile uçarlar. Başka bir deyişle, hava daha az yoğunlaşır, bu yüzden yükselme eğilimi vardır. Bununla birlikte, troposferdeki sıcaklık rakımla daha soğuk olur, bu yüzden daha yüksek kotlarda daha soğuk hava vardır ve düşme eğilimi vardır. Soğuk havanın sürekli hareket etmesi ve ılık havanın yükselmesi hava akımlarını ve gezegen üzerinde havayı süren rüzgarları oluşturur.
Okyanuslardaki sıcaklık değişimleri ayrıca akımları harekete geçiren yoğunluk farkları yaratır, ancak tuzluluk değişimleri de aynı derecede önemlidir. Deniz suyu aynı şekilde tuzlu değildir ve içerdiği tuz ne kadar yoğundur. Sıcaklık ve tuzluluk değişimleri, yerel girdap akımlarını harekete geçiren ve deniz canlıları için habitatlar yaratan ve dünyanın iklimini etkileyen derin su altı nehirlerini yoğunlaştıran yoğunluk farklılıkları yaratır.
Laboratuarda Yoğunluk Örnekleri
Laboratuar araştırmacıları, sıvı veya katı haldeki maddeleri ayırmak için yoğunluk farklılıklarına dayanır. Bunu bir karışımı bir santrifüjle yaparlar; karışımı hızlı bir şekilde döndüren bir cihazdır ve yerçekimi kuvvetinden birkaç kat daha büyük bir kuvvet oluşturur. Santrifüjde, bir karışımın en yoğun bileşenleri en büyük gücü tecrübe eder ve alınabilecekleri kabın dışına taşınır.
Yoğunluk, bilinmeyen bileşiklerden yapılan malzemeleri tanımlamak için de kullanılabilir. İşlem, malzemeleri kaydırmak ve su deplasmanını veya başka bir yöntemi kullanarak işgal ettikleri hacmi ölçmektir. Daha sonra, D = m / v denklemini kullanarak malzemenin yoğunluğunu buluyorsunuz ve referans tablolarda listelenen ortak bileşiklerin bilinen yoğunluklarıyla karşılaştırıyorsunuz.