سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
به نظر شما آهن سنگین تر از پَر است؟ اما یک گونی بزرگ پُر از پَر ، سنگین تر از یک سوزن آهنی است. واژه سنگینی مفاهیم متفاوتی دارد. مثلاً در عبارت «یک سنگ خیلی سنگین است و نمی‌شود حرکت داد.» ، منظور وزن سنگ است....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه سوم

اهداف:

 آشنایی با مفهوم چگالی و چگالی نسبی

 روش اندازه گیری چگالی

 

وسایل مورد نیاز:

استوانه مدرج

 مایع های مختلف مانند: آب، الکل صنعتی، روغن، مایع ظرف شویی...

 ترازو

چوب پنبه

میخ

سنگ ریزه

 

3-1 چگالی و چگالی نسبی

چرا بعضی مواد بر روی آب قرار می گیرند و بعضی به زیر آب می روند؟ چه شاخصه ای می توان تعریف کرد تا مواد را از این نظر با هم مقایسه کنیم؟

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه سوم

شناور شدن کلک چوبی برروی آب

می توانید لیوان آبی را برداشته و درون آن سنگ ریزه ، چوب پنبه، میخ، کاغذ و... بریزید. بعضی از آنها پائین می روند و بعضی دیگر بر سطح آب می ایستند.

به نظر شما آهن سنگین تر از پَر است؟ اما یک گونی بزرگ پُر از پَر ، سنگین تر از یک سوزن آهنی است. واژه سنگینی مفاهیم متفاوتی دارد. مثلاً در عبارت «یک سنگ خیلی سنگین است و نمی‌شود حرکت داد.» ، منظور وزن سنگ است. در چنین مفهومی هیچ جوابی برای پرسش «شیر سنگین تر است یا آب؟» وجود ندارد. سئوال اخیر مربوط به یک ویژگی عام از کلیه مواد می‌باشد. این ویژگی چگالی یا جرم حجمی نام دارد که از مشخصه‌های فیزیکی مواد به حساب می‌آید که این ویژگی مواد مستقل از ابعاد نمونه می‌باشد. بنابراین برای بیان دقیق، باید بگوییم چگالی آهن بیش تر از چگالی پَر است و در مورد شیر و آب نیز این امر صادق است. فرض کنید سه حجم یکسان از آهن، چوب و پنبه را در دست گرفته اید. کدام یک سنگین تر به نظر می رسد؟ آهن سنگین تر به نظر می‌رسد، چون با اینکه حجم آن با چوب و پنبه یکی است، اما وزن آن بیشتر است. پس چگالی آهن بیش تر است.

 

چگالی چیست؟

مفهوم چگالی، یک شاخصه برای مقایسه مواد است، که مثلاً در حجم ثابت جرم آنها را با هم مقایسه کنیم. چگالی را می توان نسبت جرم به حجم ماده تعریف کرد. که آن را با علامت اختصاری دپ نشان می‌دهند و از رابطه دپ=m/V به دست می‌آید. اما در علوم پیشرفته، چگالی را این چنین تعریف می کنند: جرم واحد حجم یا جرم مخصوص یا همان دانسیته. در رابطه ی ذکر شده، دپ چگالی ماده، m جرم جسم و V حجم اشغال شده توسط آن ماده‌است. همچنین، بین چگالی و وزن مخصوص باید تفاوت قائل شد. چگالی مقدار جرم موجود در واحد حجم است، ولی وزن مخصوص به معنی وزن واحد حجم ماده ‌است.

 

مسئله:

حجم یک قطعه موم 8.50cm3 و جرم آن 8.06gr است. چگالی موم را بدست آورید؟

راه حل:

چگالی، جرم در واحد حجم است و به صورت زیر نشان داده می‌شود.

حجم/جرم=چگالی

با جایگذاری مقادیر معلوم، خواهیم داشت:

8.06g/8.5cm3=0.948g/cm3  = چگالی

برای اندازه‌گیری چگالی یک جسم باید هم جرم جسم (m) و هم حجم (V) آن را اندازه‌گیری کنیم. جرم را می‌توانیم با ترازو اندازه‌گیری کنیم. حجم یک جسم جامد را می‌توانیم با راه های گوناگون اندازه بگیریم. مثلاً برای بدست آوردن حجم یک مکعب، اندازه یک ضلع آن را به توان 3 می‌رسانیم و یا برای تعیین حجم یک مکعب مستطیل طول، عرض و ارتفاع آن را در هم ضرب می‌کنیم. حجم یک مایع را می‌توانیم با ظرف شفاف مدرجی که واحدهای حجم را نشان می‌دهد، اندازه بگیریم. در آزمایشگاه معمولاً برای اندازه گیری حجم مایعات از استوانه مدرج استفاده می‌کنند.

آزمایش زیر را انجام دهید و جدولی مانند جدول زیر رسم کنید.

 

_ آزمایش: 

ابتدا جرم استوانه مدرج خالی را حساب کنید. سپس در آن مایع های مختلف بریزید و جرم و حجم آنها را اندازه گیری کنید. و در جدولی مثل زیر تکمیل کنید.

چگالی جرم حجم مایع
آب
الکل صنعتی
روغنی

 

به واحد محاسبه جرم و حجم توجه داشته باشید، معمولاً جرم ها همه بر حسب کیلوگرم و حجم ها همه بر حسب متر مکعب محاسبه می شوند. توجه داشته باشید که جرم لیوان را از جرم مایع و لیوان کم کنید.  

حال این مایعات را روی هم بریزید و به ترتیب قرار گرفتنشان در لیوان دقت نمایید. حال ترتیب قرار گرفتن مایعات را با چگالی شان مقایسه کنید. چه نتیجه ای بدست آوردید؟

حال آزمایش را مجدداً نجام دهید و این بار ترتیب ریختن مایعات را تغییر دهید. به چه قانونی می‌رسید؟

مقایسه دو چگالی مایع با یکدیگر یا مقایسه چگالی یک جامد با یک مایع خیلی راحت است. اگر چگالی جسمی کمتر از مایع باشد، در آن شناور می‌شود و در غیر این صورت در آن غرق می گردد. مثلاً چگالی چوب از آب کمتر است به همین دلیل است که چوب روی آب شناور می‌ماند.

همان طور که می بینید، هرچه مایعی سنگین تر باشد ، پایین تر قرار می گیرد. وقتی دو ماده را روی هم می‌ریزیم یا وقتی یک جامد را روی یک مایع قرار می‌دهیم، ماده ای که چگالی کمتری دارد بالا می‌رود و روی ماده دیگر می‌ایستد. در این حالت می‌گوییم این ماده بر روی ماده دوم شناور شده است.

حالا با توجه به این مطالب، فکر می کنید چرا وقتی جایی بنزین یا نفت آتش می گیرد ، آنرا با آب خاموش نمی کنند؟

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه سوم

برای رسیدن به جواب این سئوال به آزمایش قبل رجوع کنید. به نظر شما چگالی نفت و بنزین بیشتر است یا آب؟

بنزین و نفت چگالی شان از آب کمتر است، به همین دلیل برروی آب قرار می گیرند. پس برای خاموش کردن آتش، آب وسیله مناسبی نیست.

حال به نظر شما وقتی مایعی یخ می زند چگالی اش، زیاد می شود یا کم؟

 

تکلیف 1: یافته های خود از آزمایشات این درس را ثبت کرده و نتایج را برای ما ارسال کنید.

تکلیف 2: نتایح حاصل از آزمایش را در جدولی مشابه جدول بالا ثبت کرده و برای ما ارسال نمایید.

 

محل بازدید/ اردو/ خرید: ______

 

منابع مطالعه: برای آشنایی بیشتر با مفهوم چگالی به سایت زیر مراجعه نمایید.

http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C

 

_ برای آشنایی بیشتر با مفهوم چگالی و انجام آزمایشی در این باره این صفحه از سایت تبیان را مطالعه نمایید.

http://www.tebyan.net/internetschool/teachers/teachinglearningskills/2010/1/17/112766.htm

 

بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان

تنظیم: یگانه داودی

 

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه اول

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه دوم

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه سوم

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه چهارم

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه پنجم

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه ششم

ویژگی های منحصر به فرد آب _ جلسه هفتم

 

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین