17 พ.ค. 2020 เวลา 02:51 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ความหนาแน่น (density) ปริมาณทางฟิสิกส์ของสสารในทุกสถานะ
เชื่อว่าทุกคนคงเคยได้ยินคำว่า “ความหนาแน่น” จริงๆแล้วความหนาแน่นคืออะไร?
ความหนาแน่น (density) เป็นสมบัติเฉพาะตัวของสสาร ทั้งสสารในสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส สามารถนิยามได้ง่ายๆคือ ความหนาแน่นของสสารนั้นๆ = หนึ่งหน่วยมวลของสสารนั้นๆหารด้วยปริมาตรของมัน
เมื่อเปรียบเทียบสสารใดสสารหนึ่ง ยกตัวอย่างเช่น น้ำ ในสถานะของแข็ง คือ น้ำแข็ง สถานะของเหลว คือ น้ำและสถานะแก๊ส คือ ไอน้ำ ในทั้ง 3 สถานะของน้ำนี้ สถานะไอน้ำมีปริมาตรมากที่สุด รองลงมาคือ น้ำ และปริมาตรน้อยที่สุดคือ น้ำแข็ง
ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่า ไอน้ำมีโมเลกุลของแก๊สที่ฟุ้งกระจาย ส่วนของแข็งนั้นมีโมเลกุลที่ประกอบไปด้วยอะตอมที่เกาะเกี่ยวกันด้วยพันธะคล้ายสปริงที่แน่นกว่า (แต่ก็พร้อมสั่นไปมาเมื่อได้รับความร้อน)
นั่นจึงทำให้ความหนาแน่นของๆแข็งมีค่ามากที่สุด รองลงมาคือ น้ำ และไอน้ำมีความหนาแน่นน้อยที่สุด
พิจารณาความหนาแน่นของๆไหล (ของไหลคือสสารที่โมเลกุลของมันไหลไปมาได้) ขอกล่าวถึงของไหลที่เป็นของเหลวละกันนะคะ
สำหรับของเหลวโดยทั่วๆไปแล้วความหนาแน่นจะลดลงเมื่อของเหลวนั้นๆมีอุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของๆเหลวนั้นๆจะอ่อนลง ทำให้ปริมาตรของๆเหลวขยายตัวมากขึ้นนั่นเอง
1
แต่คุณสมบัติดังกล่าวใช้ไม่ได้กับ น้ำจืด ค่ะ สำหรับน้ำจืดนั้น ปริมาตรของมันจะมีค่าลดต่ำลงตั้งแต่อุณหภูมิ 0 ถึง 4 องศาเซลเซียส โดยมีปริมาตรต่ำสุดที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส นั่นจึงทำให้ความหนาแน่นของน้ำจืดที่อุณหภูมินี้มีค่ามากที่สุด โดย เมื่อเทียบกับน้ำที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียสจะมีสถานะเป็นน้ำแข็ง
Tips: เวลาเราดูหนังฝรั่งที่มีการวิ่งไล่ล่ากันไปยังทะเลสาบน้ำจืดที่ผิวด้านบนเป็นน้ำแข็ง เมื่อมีใครคนหนึ่งตกลงไป เราจะสังเกตได้ว่าน้ำข้างล่างไม่ได้เป็นน้ำแข็งเหมือนด้านบน ที่เป็นอย่างนี้ก็เพราะว่าด้านบนที่เป็นน้ำแข็งนั้นมีอุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียสที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำด้านล่างที่มีอุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซียส หากว่าข้างล่างเป็นน้ำแข็งด้วยอีก สิ่งมีชีวิตใต้น้ำคงไม่สามารถอยู่ได้
ความหนาแน่นของของเหลวชนิดต่างๆ เรียงจากความหนาแน่นน้อยสุดไปมากสุด
ที่มาของรูปสวยๆ : https://twitter.com/spanglerscience/status/1005208015887269890
โฆษณา