آزمایش کنید
۵ گرم شکر، آب و هوا را با استفاده از ترازو بردارید. با مشاهده حجم این سه ماده، درستی پاسخ‌های خود را بررسی کنید (برای وزن کردن هوا از توپ والیبال، فوتبال یا بسکتبال خالی استفاده کنید).
پاسخ و توضیح آزمایش کنید صفحه 22 علوم هفتم
این آزمایش یک تمرین ذهنی و عملی برای درک دو ویژگی اصلی **ماده** است: **جرم** و **حجم**. همه مواد (جامد، مایع، گاز) این دو ویژگی را دارند. 🧠
### ۱. اندازه‌گیری جرم (با ترازو)
ما $ ext{5}$ گرم از هر سه ماده را نیاز داریم:
* **شکر (جامد):** $ ext{5 g}$ شکر را با ترازو اندازه می‌گیریم. (آسان)
* **آب (مایع):** $ ext{5 g}$ آب را با ترازو اندازه می‌گیریم. (آسان، $ ext{5}$ گرم آب تقریباً $ ext{5}$ میلی‌لیتر حجم دارد.)
* **هوا (گاز):** وزن کردن $ ext{5}$ گرم هوا دشوار است، اما با روش زیر می‌توان آن را اثبات کرد:
* یک توپ (والیبال یا فوتبال) را کاملاً **خالی** کنید و جرم آن را با ترازو اندازه بگیرید ($m_{\text{خالی}}$).
* توپ را کاملاً **پر از هوا** کنید و دوباره جرم آن را اندازه بگیرید ($m_{\text{پر}}$).
* **جرم هوا:** $m_{\text{هوا}} = m_{\text{پر}} - m_{\text{خالی}}$. این اختلاف جرم هوا درون توپ را نشان می‌دهد. اگرچه احتمالاً بیشتر از $ ext{5}$ گرم خواهد شد، اما اثبات می‌کند که **هوا جرم دارد**.
### ۲. مشاهده و مقایسه حجم
حالا $ ext{5}$ گرم از هر سه ماده را با هم مقایسه می‌کنیم:
* **شکر (جامد):** حجم کمی دارد. (یک قاشق کوچک)
* **آب (مایع):** حجم کمی دارد. ($ ext{5}$ میلی‌لیتر)
* **هوا (گاز):** $ ext{5}$ گرم هوا **حجم بسیار زیادی** اشغال می‌کند. اگر بخواهید $ ext{5}$ گرم هوا را در فشار معمولی جمع کنید، به حجمی معادل چندین لیتر (بیشتر از یک توپ فوتبال) نیاز خواهید داشت.
### ۳. نتیجه‌گیری
این آزمایش نشان می‌دهد که:
1. **هر سه حالت ماده (جامد، مایع، گاز) دارای جرم هستند.** (حتی هوا که نامرئی است، جرم دارد).
2. **حجم این سه حالت ماده با جرم برابر، کاملاً متفاوت است.** گازها (مثل هوا) با جرم کم، حجم بسیار بیشتری نسبت به مایعات (مثل آب) و جامدات (مثل شکر) اشغال می‌کنند. این به دلیل **فاصله زیاد بین مولکول‌های گازها** است. 🌬️
