کسی چیز کی اہم خصوصیات میں سے ایک کثافت ہے، عرف کثافتنہیں ٹھنڈی اصطلاح کثافت ہے۔ کثافت مادہ کے حجم اور بڑے پیمانے پر تناسب ہے۔ ریاضی میں لکھا ہے:
ρ = m/V
(ρ پڑھیں "rho") ایک یونانی حرف ہے جو عام طور پر کثافت کے اظہار کے لیے استعمال ہوتا ہے، m ماس ہے اور V حجم ہے۔
اکائیوں کا بین الاقوامی نظام کثافت کلوگرام فی کیوبک میٹر ہے (کلوگرام/م3)۔ CGS یونٹس، یعنی سینٹی میٹر، گرام، اور سیکنڈز کے لیے، کثافت یونٹ کو گرام فی مکعب سنٹی میٹر (gr/cm) میں ظاہر کیا جاتا ہے۔3).
مندرجہ ذیل کئی اشیاء کے لیے کثافت کا ڈیٹا ہے۔
مندرجہ بالا جدول میں بیان کردہ شے کی کثافت 0 درجہ حرارت پر آبجیکٹ کی کثافت ہے۔o C اور 1 atm کا دباؤ (atm = دباؤ کی اکائی)
ہوا اور مائع کی کثافت
سیال کی کثافت ٹھوس کی کثافت سے مختلف ہوتی ہے۔ لوہا ہو یا لکڑی ہر حصے میں یکساں کثافت ہوتی ہے۔ یہ سیالوں سے مختلف ہے، جیسے ہوا یا پانی۔ ہوا سطح سمندر سے جتنی اونچی ہوگی، اس کی کثافت اتنی ہی کم ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کشش ثقل کی قوت اونچائی کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔ آپ جتنا اوپر جائیں گے، کشش ثقل کی قوت اتنی ہی کم ہوگی، اس لیے ہوا کی مقدار بھی کم ہوتی جاتی ہے۔ سطح سمندر کے قریب ہوا کی مقدار پہاڑ کی چوٹی پر ہوا کی مقدار سے زیادہ ہے۔ اسی جگہ یا حجم میں، سمندر کے قریب ہوا کا حجم زیادہ ہوتا ہے اور اس وجہ سے زیادہ کثافت ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، پہاڑ کی چوٹی پر ہوا کا حجم کم ہوتا ہے اور اس وجہ سے کم کثافت ہوتی ہے۔ سطح سمندر سے جتنا دور ہوگا، ہوا کی کثافت اتنی ہی کم ہوگی۔
پانی کی کثافت کے بارے میں کیا خیال ہے، مثال کے طور پر سمندری پانی؟ ہوا الگ الگ، متحرک ایٹموں یا مالیکیولز پر مشتمل ہوتی ہے، اس لیے ہوا کی مقدار اس پر کھینچنے والی کشش ثقل کی قوت سے بہت زیادہ متاثر ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، پانی کے مالیکیول اکیلے کھڑے نہیں ہوتے اور ایک دوسرے سے الگ نہیں ہوتے۔ وہ ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں اور آسانی سے حرکت نہیں کرتے۔ لہذا، سمندر کی سطح پر پانی کے مالیکیولز کی تعداد سمندری تہہ پر پانی کے مالیکیولز کی تعداد سے زیادہ مختلف نہیں ہے۔ لہٰذا سطح پر سمندری پانی کی کثافت تقریباً یکساں ہے جتنی سمندری تہہ پر سمندری پانی کی کثافت، حالانکہ اونچائی مختلف ہے۔
سیالوں کی کثافت پر درجہ حرارت اور حجم میں تبدیلیوں کا اثر
ہر چیز پھیلتی ہے (حجم بڑھتا ہے) اگر اس کا درجہ حرارت بڑھتا ہے اور اگر درجہ حرارت کم ہوتا ہے تو سکڑتا ہے (حجم کم ہوتا ہے)۔ سوائے 0 o C–4 o C کے درجہ حرارت پر پانی کے۔ درج ذیل مثالیں اس کی وضاحت کرتی ہیں۔ کیا آپ نے کبھی کسی ایسے واقعے کا تجربہ کیا ہے جہاں ایک پارک کی گئی موٹرسائیکل کا پہیہ چپٹا ہو گیا ہو حالانکہ کوئی رساو نہیں تھا؟ موٹر سائیکل کا پہیہ چپٹا ہو گیا کیونکہ پہیے کے اندر ہوا کا حجم کم ہو گیا تھا۔ ہوا کا حجم کم ہوا کیونکہ ہوا کا درجہ حرارت کم ہو گیا۔ یہ تب ہوتا ہے جب ہوا کا درجہ حرارت بہت ٹھنڈا ہوتا ہے۔ ایک اور مثال۔ براہ کرم ربڑ کے غبارے کو اس وقت تک اڑائیں جب تک کہ وہ پھیل نہ جائے اور پھر غبارے کے منہ کو باندھ دیں تاکہ ہوا نہ نکلے۔ غبارے کو گرم جگہ پر خشک کریں۔ مشاہدہ کریں کہ غبارے کا کیا ہوتا ہے! غبارہ پھٹ جائے گا کیونکہ ہوا کا درجہ حرارت بڑھنے کی وجہ سے غبارے کے اندر ہوا کا حجم بڑھ جاتا ہے۔ ربڑ کی لچک ہوا کے پھیلاؤ کو برداشت کرنے کے قابل نہیں ہے لہذا غبارہ پھٹ جاتا ہے۔
اوپر دی گئی دو مثالیں یہ ظاہر کرتی ہیں کہ کسی سیال کا حجم، چاہے مائع ہو یا گیس، اگر اس کا درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے تو بدل سکتا ہے۔ بند پہیے یا غبارے کے اندر ہوا کا حجم مستقل رہتا ہے۔ صرف حجم تبدیل ہوتا ہے. حجم میں تبدیلی کی وجہ سے ہوا کی کثافت میں تبدیلی آتی ہے۔
