کدام ماده کمترین تغییر چگالی با دما دارد؟

راهنمایی کوتاه: چگالی بیشتر مواد با گرم شدن کاهش می‌یابد، اما میزان این تغییر برای همه مواد یکسان نیست.

گام‌به‌گام:

• ۱) چگالی یعنی جرم یک ماده در حجم مشخص. وقتی ماده گرم می‌شود، معمولاً حجم آن افزایش می‌یابد (منبسط می‌شود).
• ۲) اگر حجم افزایش یابد اما جرم ثابت بماند، چگالی کاهش می‌یابد (چگالی = جرم ÷ حجم).
• ۳) میزان انبساط مواد مختلف با هم فرق دارد. این را با «ضریب انبساط حجمی» اندازه‌گیری می‌کنند.
• ۴) در بین گزینه‌ها: الکل مایع است و با گرم شدن به شدت منبسط می‌شود. مس، آهن و آلومینیوم جامد هستند و انبساط کمتری دارند.
• ۵) از بین این سه فلز، آهن کمترین ضریب انبساط حجمی را دارد. یعنی با افزایش دما، حجم آن کمترین افزایش را دارد، بنابراین چگالی آن کمترین تغییر را می‌کند.

پاسخ نهایی: آهن. چگالی آهن در مقایسه با الکل، مس و آلومینیوم، با افزایش دما کمترین تغییر را دارد.

مثال مشابه: اگر یک قطعه آهنی و یک قطعه آلومینیومی هم‌اندازه را به یک اندازه گرم کنیم، قطعه آلومینیومی کمی بیشتر منبسط می‌شود و چگالی آن کمی بیشتر کاهش می‌یابد.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی مفهوم «انبساط گرمایی» و «ضریب انبساط خطی و حجمی» مواد مختلف را مطالعه کنی. این ویژگی در طراحی پل‌ها، ریل قطار و حتی در ساخت وسایل آشپزخانه مهم است.