كيفية حساب الكتلة الحجمية

الكتلة الحجمية هو مصطلح آخر يستخدم لوصف كثافة الجسم، حيث أن كثافة الجسم أو الكتلة الحجمية تعبر عن مقدار الرابط الذي يربط ما بين الحجم والكتلة، حيث أن العلاقة الرياضية التي تعبر عن الكتلة هي (الكثافة ( P رو) = كتلة الجسم / حجم الجسم) ومن هذه العلاقة نجد أن الكثافة تزيد بازدياد كتلة الجسم في حين تقل كثافة الجسم بنقصان حجمه. وحدة الكتلة الحجمية هي وحدة الكتلة مقسومة على وحدة الحجم، وفي الغالب تكون بالغرام لكل سنتيمتراً مكعباً. فمثلاً، إن كان لدينا جسم كتلته 500 جرام وكان حجمه 50 سنتيمتراً مكعباً فإن كثافة هذا الجسم وبناءً على العلاقة السابقة تساوي ( الكتلة / الحجم = 500 جرام / 50 سنتيمتر مكعب = 10 جرام / سنتيمتر مكعب ).

من أكثر العوامل تأثيراً في الكثافة هو عامل الحرارة التي يتعرض لها الجسم، حيث أن الحرارة العالية تساعد الجسم على التمدد وبشكل كبير جداً بحيث تفقد جزيئات العنصر الجذب الذي يكون ما بين الجزيئات بحيث تزداد المسافات وبشكل كبير جداً بين هذه الجزيئات، في حين أن العامل الثاني من هذه العوامل هو ازدياد الضغط وبشكل كبير أو نقصانه أيضاً بشكل كبير، فالضغط الكبير على الجسم يؤدي إلى تقارب جزيئاته من بعضها البعض، مما سيعمل على أن نقصان الحجم وبشكل كبير، ومن هنا برز لدينا ما يعرف بالكثافة المطلقة والتي تعني كثافة الجسم عند درجة الحرارة الصفر المئوي. مثلاً تقدر كثافة الهواء عند درجة حرارة الصفر المئوي بـ 1.293 جرام لكل سنتيمتر مكعب تقريباً، في حين تبلغ كثافة الجسم عند درجة حرارة 25 درجة مئوية حوالي 1.18 جرام لكل سنتيمتر مكعب أما كثافة الهواء عند -10 درجات مئوية فتبلغ 1.34 جرام لكل سنتيمتراً مكعباً ومن هذه القيم نلاحظ كيفية تأثير درجة الحرارة وبشكل كبير وملحوظ على مقدار كثافة الجسم، فكلما ارتفعت درجة الحرارة فإن الحجم سيزداد وهذا يعني نقاص قيمة الكثافة كما قلنا سابقاً.

هناك مصطلح يعرف بالكثافة النوعية وهو يعبر عن النسبة ما بين كثافة أي جسم كان إلى كثافة الماء، تحت الظروف 1 ض.ج و 4 درجات مئويات وليس هناك وحدة للكثافة النوعية، فإذا كانت النسبة أكبر من 1 فهذا يعني أن كثافة هذه المادة أكبر من كثافة الماء، أما إن قلت الكثافة النوعية عن 1 فهذا يعني أن كثافة هذا الجسم أقل من كثافة الماء.