أدوات قياس حجم الأجسام الصلبة
تُعرف الأجسام الصلبة بأنها مواد ذات شكل وحجم ثابتين، ويمكن تصنيفها من حيث الشكل إلى نوعين: الأجسام الصلبة منتظمة الشكل والأجسام الصلبة غير منتظمة الشكل.
الأجسام الصلبة منتظمة الشكل
تُقاس أحجام الأجسام الصلبة منتظمة الشكل عن طريق قياس أبعادها الثلاثة، ثم حساب حجمها باستخدام القوانين المعروفة. على سبيل المثال، يمكن حساب حجم المكعب من خلال قياس طوله ووزنه وارتفاعه، حيث إن حجم المكعب يُحسب عن طريق ضرب الطول في العرض في الارتفاع.
الأجسام الصلبة غير منتظمة الشكل
أما بالنسبة للأجسام الصلبة غير منتظمة الأبعاد، فيمكن قياس حجمها باستخدام طريقة إزاحة الماء، والعنصر الأساسي في هذه الطريقة هو أنبوب اختبار مدرج. الخطوات تتم كالتالي:
- ملء أنبوب بشكل منظم بكمية معينة من الماء وقياس مستوى الماء عن طريق قراءة التدريج على الأنبوب.
- وضع الجسم الصلب المراد قياس حجمه داخل الأنبوب، ثم أخذ القراءة الجديدة لمستوى الماء بعد وضع الجسم.
- طرح القراءة السابقة لمستوى الماء من القراءة الجديدة.
- الحجم الناتج من هذا الفرق يمثِّل حجم الجسم الصلب غير منتظم الشكل.
أدوات قياس حجم السائل
رغم أن السوائل تتشكل بحسب حجم الوعاء الذي توجد فيه، إلا أنها تبقى محتفظة بحجمها الثابت. تُصنع أدوات قياس حجم السوائل عادةً من الزجاج أو البلاستيك، وأحياناً من المعدن. يعتمد اختيار الأداة المناسبة على عدة عوامل منها الحجم المراد قياسه والدقة المطلوبة. إليكم بعض الأدوات المستخدمة في ذلك:
- السحاحة (بالإنجليزية: Burette).
- الكؤوس والملاعق المعيارية (بالإنجليزية: Measuring Cups and Spoons).
- الأسطوانة المدرجة (بالإنجليزية: Graduated Cylinder).
- الحقن والماصات (بالإنجليزية: Syringes and Pipettes).
- الدورق الحجمي (بالإنجليزية: Volumetric Flask).
أدوات قياس حجم الغاز
الغاز هو أحد حالات المادة الثلاث، ويتكون من جسيمات ليس لها شكل أو حجم محدد. قد يتكون الغاز من ذرات عنصر واحد مثل الهيدروجين، أو من مركبات مثل ثاني أكسيد الكربون، أو حتى مخاليط كالعـُبأ والغاز الطبيعي. تُعتبر طريقة قياس حجم الغاز باستخدام إزاحة الماء من الأساليب الفعّالة التي يعتمدها العلماء، وتستند إلى عدة خطوات كما موضح أدناه:
- ملء بالون بكمية معينة من الغاز عن طريق وضعه على فوهة خزان الغاز ثم ربط نهايته بإحكام.
- إحضار وعاءين بأحجام مختلفة، ووضع الوعاء الأصغر داخل الوعاء الأكبر.
- تعبئة الوعاء الصغير بالماء حتى امتلائه مع التأكد من أن الوعاء الأكبر يبقى جافاً تماماً.
- وضع البالون على قمة الوعاء المملوء بالماء وضغطه لأسفل باستخدام جسم مسطح حتى يغمر الماء البالون بالكامل، مما يؤدي إلى انسكاب بعض الماء في الوعاء الأكبر. تجدر الإشارة هنا إلى أن كمية الماء التي انسكبت تشكل الحجم الفعلي للغاز داخل البالون.
