المعرفة الأساسية – معرفة عمليات وحدات الكيمياء 1

Thread Content

معرفة العمليات الوحدوية في الكيمياء 1: مفهوم الكثافة. الكثافة هي كتلة وحدة الحجم. الوحدة الدولية هي كيلوغرام لكل متر مكعب (kg/m3)، ويُستخدم أيضًا غرام لكل سنتيمتر مكعب (g/cm3). أما بالنسبة للسوائل أو الغازات، فيتم استخدام وحدة الكيلوغرام لكل لتر (kg/L)، والجرام لكل ملليلتر (g/mL). لكن g/L لا يُستخدم عادةً. المعنى الفيزيائي: المعنى الفيزيائي للكثافة هو أنها خاصية من خصائص المادة لا تتغير مع تغير الكتلة والحجم، بل تتغير فقط مع تغير درجة الحرارة والضغط للمادة. نسبة كتلة مادة ما إلى حجمها، أي كتلة تلك المادة في وحدة الحجم، تُسمى كثافة تلك المادة. لنأخذ الماء كمثال: يكون كثافة الماء عند درجة حرارة 4 درجات مئوية 103 كيلوغرام/متر مكعب، أو 1 جرام/سنتيمتر مكعب، أي 1.0×10³ كجم/م³. المعنى الفيزيائي لذلك هو أن كتلة الماء في كل متر مكعب تساوي 1000 كيلوغرام. يتم التعبير عن الكثافة عادةً بالرمز “ρ”، ويُنطق “رو”. الكثافة المتوسطة للأرض هي 5518 كيلوغرام/متر³. الكثافة المتوسطة للهواء الجاف في الظروف القياسية هي 0.001293×10³ كيلوغرام/متر³. الكثافة هي كمية فيزيائية تُستخدم لوصف كتلة المادة في وحدة الحجم. يمكن أيضًا اعتبار الكثافة نسبة بين كمية معينة ونطاق معين، وهو ما يُستخدم كمصطلح مختصر في هذه الحالات؛ مثل كثافة السكان، وكثافة التدفق المغناطيسي أو ما يُعرف أيضًا بشدة المجال المغناطيسي. ويُعرّف ذلك على أنه كمية الكتلة الموجودة في وحدة الحجم من مادة معينة في درجة حرارة محددة، أي نسبة كتلة المادة إلى حجمها. يُكتب بوحدة كجم/م³، أي كيلوغرام لكل متر مكعب، أو بوحدة جرام/سم³، أي جرام لكل سنتيمتر مكعب. عندما تكون الكتلة متساوية بين الأجسام، كلما قل حجم الجسم، زادت كثافته، وكلما زاد حجم الجسم، قلت كثافته. يُستخدم بشكل أساسي في تحويل الكميات وقياس عمليات الاستلام، بالإضافة إلى مراقبة جودة بعض أنواع الزيوت، وكذلك لتقييم خصائص الزيوت بشكل بسيط. تحويل الكثافة:
1 رطل/قدم مكعب = 16.02 كيلوغرام/متر مكعب
درجة API عند 141.5/15.5 درجة مئوية: الكثافة = 131.5
1 رطل/جالون = 99.776 كيلوغرام/متر مكعب
الكثافة عند 140/15.5 درجة مئوية: 130
1 رطل/إنش مكعب = 27679.9 كيلوغرام/متر مكعب
1 رطل/جالون = 119.826 كيلوغرام/متر مكعب
1 رطل/برميل نفط = 2.853 كيلوغرام/متر مكعب
1 كيلوغرام/متر مكعب = 0.001 جرام/سنتيمتر مكعب
0.001 جرام/سنتيمتر مكعب = 0.0624 رطل/قدم مكعب. ρ = M/V. M=ρV. V = M/ρ. الوحدات الشائعة هي الجرام لكل سنتيمتر مكعب. g/cm3。 كيلوغرام/متر مكعب. kg/m3。 علاقة التحويل بينها هي: 1 جرام/سم³ = 10⁻³ كجم/10⁻⁶ م³ = 1000 كجم/م³. 1000 كجم/م³ = 1 جرام/سم³. 2700 كجم/م³ = 2.7 جرام/سم³. من المفيد جداً إتقان القواعد في حسابات الكثافة.