הצגת המקור של הדף "צפיפות החומר"

{{מפנה|משקל סגולי}}
[[קובץ:Artsy density column.png|ממוזער|150px|[[משורה|מְשׂוּרָה]] המכילה מספר נוזלים שונים בצפיפויות שונות. הצפוף ביותר למטה, והכי פחות צפוף למעלה]]
[[קובץ:DensityGIF.gif|טקסט=סימולציה של צפיפות.|ממוזער|סימולציה של צפיפות. בתמונה אובייקט צף בנוזל.]]
'''צפיפות החומר''' (לעיתים נקרא גם '''צפיפות המסה''') של גוף היא ה[[מסה]] שלו ליחידת [[נפח]]. הצפיפות נמדדת ביחידות של מסה לנפח, למשל ב[[גרם]] ל[[סנטימטר מעוקב|סמ"ק]] (g/cm³) או ב[[ק"ג]] ל[[מטר מעוקב]] (kg/m³). את הצפיפות נהוג לסמל באמצעות האות ה[[יוונית]] רוֹ (&rho;).

חומר שצפיפותו קטנה יותר, צף על גבי נוזל שצפיפותו גדולה יותר. לכן [[עץ (חומר גלם)|עץ]] צף על פני ה[[מים]], ו[[ברזל]] שוקע במים. כאשר מחממים חומר, נפחו גדל בלי שמסתו משתנה, ועל כן צפיפותו קטנה. יוצא דופן מבחינה זו הם מים בטמפרטורות שבין 0–4 [[מעלות צלזיוס]]. בתחום זה, צפיפות המים קטנה עם הקירור במקום לגדול, תופעה הקרויה "[[האנומליה של המים]]". תופעה זו מתקיימת גם ב[[קרח]], שצפיפותו קטנה משל המים, ולכן קרחונים צפים על פני המים ומאפשרים ל[[דג]]ים לחיות במים בטמפרטורה של 4 מעלות גם כאשר הטמפרטורה באוויר נמוכה בהרבה מאפס מעלות.

מסה סגולית מוגדרת 1 (g/cm³) עבור צפיפות מים מתוקים{{הערה|{{דוידסון|מאיר ברק|מה שוקל יותר מים או שמן? דורון|askexpert/chemistry/מה-שוקל-יותר-מים-או-שמן-דורון|6 במרץ 2010}}}}.

==ביטוי מתמטי==
<math>V\rho=m</math>
*<math>\rho</math> – צפיפות
*<math>\!\, m</math> – מסת החומר
*<math>\!\, v</math> – נפח

==היסטוריה==
באנקדוטה מפורסמת שסופרה על ידי [[ויטרוביוס]] בכרך התשיעי של הספר "[[על אודות האדריכלות]]", התבקש [[ארכימדס]] לקבוע האם ה[[כתר]] של ה[[מלך]] [[היירון השני]] עשוי מ[[זהב]] טהור. כדי למצוא את הרכב הכתר היה צריך להשוות את משקלו ל[[משקל (פיזיקה)|משקל]] של כתר זהב באותו [[נפח]], אולם אז לא ידעו איך למדוד את נפח הכתר שהצורה שלו מורכבת ולא צורה גאומטרית פשוטה. בעת שארכימדס רחץ ב[[אמבט]] ציבורי הוא הבין שגופו השקוע באמבט דוחה כמות [[מים]], כשהבין מה קרה רץ ברחוב וצעק "[[אאורקה|אאוריקה]]!" (מצאתי). הסיפור ככל הנראה לא מדויק משום שהבדלי המשקל בין כתר זהב לכתר מזויף באותו הנפח, יגרמו לעליית פני המים בהפרש קטן מדי מכדי שיבחינו בו במכשירי המדידה של אותם ימים.

==יחידות מידה==
[[מערכת היחידות הבין-לאומית]] SI:
*[[קילוגרם]] ל[[מטר]] מעוקב (kg/m<sup>3</sup>)
*[[גרם]] ל[[סנטימטר]] מעוקב (gr/cm<sup>3</sup>, כאשר 1 גרם לסמ"ק שווה ל-1,000 ק"ג למטר מעוקב)

[[מערכת היחידות הבריטית]] או של [[ארצות הברית]]:
*[[אונקיה|אונקיות]] ל[[אינץ']] מעוקב (oz/in<sup>3</sup>)
*[[ליברה]] לאינץ' מעוקב (lb/in<sup>3</sup>)
*ליברה ל[[רגל (יחידת מידה)|פיט]] מעוקב (lb/ft<sup>3</sup>)
*ליברה ל[[יארד]] מעוקב (lb/yd<sup>3</sup>)
*ליברה ל[[גלון]] (lb/gal)

==צפיפות המים כתלות בטמפרטורה==
{|class="wikitable" style="text-align:center" align="ימין"
! colspan="2"| טמפרטורה || צפיפות בלחץ 1 אטמוספירה
|-
! מעלות צלזיוס C° !! מעלות פרנהייט F° !! ק"ג למטר מעוקב
|-
|30−
|22−
|983.854
|-
|20−
|4−
|993.547
|-
|10−
|14
|998.117
|-
| 0 || 32.0 || 999.8395
|-
| 4.0 || 39.2 || 999.9720
|-
| 15.0 || 59.0 || 999.1026
|-
| 20.0 || 68.0 || 998.2071
|-
| 25.0 || 77.0 || 997.0479
|-
| 37.0 || 98.6 || 993.3316
|-
| 50.0 || 122.0 || 988.04
|-
| 100.0 || 212.0 || 958.3665
|}
{{-}}

==צפיפות האוויר כתלות בטמפרטורה==
{|class="wikitable" style="text-align:center" align="ימין"
|-
!טמפרטורה במעלות צלזיוס C° !!צפיפות בק"ג למטר מעוקב (בלחץ 1 אטמוספירה)
|-
| 10− || 1.342
|-
| 5− || 1.316
|-
| 0 || 1.293
|-
| 5 || 1.269
|-
| 10 || 1.247
|-
| 15 || 1.225
|-
| 20 || 1.204
|-
| 25 || 1.184
|-
| 30 || 1.164
|}
{{-}}

==צפיפות של חומרים שונים==

{|class="wikitable sortable" style="text-align:center" align="center"
|-
! חומר/עצם שמיימי !! צפיפות בק"ג למ"ק !! הערות
|-
| [[תווך בין-כוכבי]] || 10<sup>−25</sup> − 10<sup>−15</sup> || הערכה של 90% מימן, 10% הליום וטמפרטורה משתנה
|-
| [[אטמוספירת כדור הארץ]]  || 1.2 || ב[[גובה פני הים]]
|-
| [[אירוג'ל]] || 1–2 || החומר בעל צפיפות החומר המרחבית הנמוכה ביותר הידועה
|-
| [[שמן]] || 920–940 ||
|-
|[[פוליסטירן]]|| 960–1,040 ||
|-
| [[שעם]] || 220–260 ||
|-
| [[מים מתוקים]]  || 1,000 ||
|-
| [[מי ים]] || 1,030 ||
|-
|[[מי ים המלח]]
|1240
|מאפשרים ציפה על פני המים
|-
| [[פלסטיק]]  || 850–1,400 ||[[פוליפרופילן]] ו-[[פוליוויניל כלוריד|פי־וי־סי]]
|-
|[[הליום]]
|0.00018
|
|-
| [[גליצרול]] || 1,261 ||
|-
| [[כדור הארץ]]  || 5,515.3 || צפיפות ממוצעת
|-
| [[ברזל]] || 7,874 || ב[[טמפרטורת החדר]]
|-
| [[נחושת]] || 8,920...8,960 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[עופרת]]  || 11,340 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[גלעין כדור הארץ]] || 13,000~ ||
|-
| [[אורניום]]  || 19,100 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[טונגסטן]]  || 19,250 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[כספית]] || 13,600 ||
|-
| [[כסף (יסוד)|כסף]]  || 10,460|| בטמפרטורת החדר
|-
|[[זהב]]|| 19,300 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[פלטינה]]  || 21,450 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[אירידיום]]  || 22,560 || בטמפרטורת החדר
|-
| [[אוסמיום]]  || 22,590 || בטמפרטורת החדר
|-
| ליבת [[השמש]]  || 150,000~ ||
|-
| [[ננס לבן]] || {{SN|1|9}} ||
|-
| [[גרעין האטום]] || {{SN|2.3|17}}  || בלתי תלוי בגודל הגרעין
|-
| [[כוכב נייטרונים]]|| {{SN|1|18}} – {{SN|8.4|16}} ||
|-
| [[חור שחור]] || {{SN|4|17}} || צפיפות תאורטית ממוצעת בתוך [[רדיוס שוורצשילד]] של חור שחור בעל מסה של כדור הארץ.
|-
| [[חור שחור]] || ~ || במרכז החור השחור, מה שמכונה נקודת ה[[סינגולריות כבידתית|סינגולריות]]
|-
| הסינגולריות בעת [[המפץ הגדול]] || ~ || היוותה את כל החומר והאנרגיה ב[[יקום]]. יש תאוריה שאומרת שהייתה למעשה [[חור לבן]]
|}
{{-}}
* הצפיפות הממוצעת של [[שבתאי|כוכב הלכת שבתאי]] היא 0.687 גרם/סמ"ק, לפיכך אם היה קיים מקווה מים מספיק גדול, שבתאי היה צף על פניו.

== בחיי היומיום==
* כאשר עושים הדגמה של שמן שצף על פני המים, יש להבחין בכך שאין השמן יותר קל מן המים אלא פחות צפוף ממנו.
* יש שאלה ששואלים ילדים – מה יותר כבד: ק"ג ברזל, או ק"ג [[נוצה|נוצ]]ות? כמובן שמשקלם זהה, אבל הרעיון נובע שאינטיאוטיבית הם מדמיינים את הנוצות יותר קלות (ולמעשה פחות צפופות). אם הייתה נשאלת השאלה, משקלו של מה רב, של [[ליטר]] נוצות או ליטר ברזל, אזי התשובה יותר (ולמעשה גם השאלה) ברורה, שכן, כיוון שהמשקל הסגולי של הברזל הוא גבוה בהרבה משל הנוצות, אז (במכפלה עם הנפח) משקל ליטר הברזל רב יותר.
* [[ציפה (פיזיקה)|ציפה]] של [[כלי שיט]] מתבססת על העובדה שחומר שצפיפותו נמוכה יותר מהמים, יצוף על פניהם. אם מחשבים את צפיפות כלי השייט לכל הנפח, מגלים שהוא פחות צפוף ממים, כיוון שבשיקול נכלל גם הנפח של האוויר המצוי בגוף ה[[אונייה]].
* ישנם [[קוקטייל]]ים שנהוג למזוג לפי צפיפות סגולית שונה, כאשר כל נוזל הוא ב[[צבע]] וב[[טעם]] שונה{{הערה|{{קישור כללי|כותרת=How To Make a Multi-Layered Drink|אתר=Gizmodo|כתובת=https://gizmodo.com/how-to-make-a-multi-layered-drink-513343980|שפה=en-us|תאריך_וידוא=2021-04-11}}}}.

==ראו גם==
*[[מדחום גלילאו|הטרמוסקופ של גלילאו]]
*[[חוק ארכימדס]]

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* {{בריטניקה}}
* {{יוטיוב|AeJ9q45PfD0|שם=World's Lightest Solid!|אורך=12:01}} - אירוג'ל, החומר הפחות צפוף בעולם
* {{דוידסון|אבי סאייג|מהו משקל סגולי?|askexpert/physics/מהו-משקל-סגולי|9 בדצמבר 2024}}
[[קטגוריה:תכונות כימיות]]
[[קטגוריה:גדלים פיזיקליים]]

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}
{{בקרת זהויות}}