الكسر الحجمي

في الكيمياء وميكانيكا الموائع ، نسبة الحجم${\displaystyle \varphi _{i}}$يُعرَّف بأنه حجم أحد المكونات Vi _{مقسومًا} على حجم جميع مكونات الخليط V قبل الخلط: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle \varphi _{i}={\frac {V_{i}}{\sum _{j}V_{j}}}.}$

بما أنه بلا أبعاد ، فإن وحدته هي 1؛ ويتم التعبير عنه كرقم، على سبيل المثال، 0.18. وهو نفس مفهوم النسبة المئوية للحجم (vol%) باستثناء أن الأخيرة يتم التعبير عنها بمقام 100 ، على سبيل المثال، 18%.

يتطابق الكسر الحجمي مع التركيز الحجمي في المحاليل المثالية حيث تكون أحجام المكونات قابلة للجمع (حجم المحلول يساوي مجموع أحجام مكوناته).

مجموع جميع الكسور الحجمية لمزيج ما يساوي 1:

${\displaystyle \sum _{i=1}^{N}V_{i}=V;\qquad \sum _{i=1}^{N}\varphi _{i}=1.}$

يُعد الكسر الحجمي (النسبة المئوية بالحجم، vol%) إحدى طرق التعبير عن تركيب الخليط بكمية لا أبعاد لها ؛ أما الكسر الكتلي (النسبة المئوية بالوزن، wt%) والكسر المولي (النسبة المئوية بالمولات ، mol%) فهما طريقتان أخريان.

النسبة المئوية الحجمية هي تركيز مادة مذابة معينة ، مقاسة بالحجم، في محلول . ويكون مقامها حجم الخليط نفسه، كما هو معتاد في تعبيرات التركيز، ^{[ 2 ]} بدلاً من مجموع أحجام جميع المكونات الفردية قبل الخلط:

${\displaystyle {\text{النسبة المئوية الحجمية}}={\frac {\text{حجم المذاب}}{\text{حجم المحلول}}}\times 100\%={\text{التركيز الحجمي}}\times 100\%.}$

تُستخدم النسبة المئوية الحجمية عادةً عند تحضير المحلول بمزج سائلين ، مثل السوائل أو الغازات . ومع ذلك، فإن النسب المئوية تكون قابلة للجمع فقط بالنسبة للغازات المثالية . ^{[ 3 ]}

النسبة المئوية بالحجم ( vol% ، % v/v ) هي إحدى طرق التعبير عن تركيب الخليط بكمية لا أبعاد لها ؛ والكسر الكتلي (النسبة المئوية بالوزن، wt%) والكسر المولي (النسبة المئوية بالمولات ، mol%) هما طريقتان أخريان.

في حالة خليط الإيثانول والماء، وهما قابلان للامتزاج بجميع النسب، فإن تسمية المذيب والمذاب اختيارية. حجم هذا الخليط أقل بقليل من مجموع حجمي مكوناته. لذا، وفقًا للتعريف المذكور أعلاه، يشير مصطلح "40% كحول بالحجم" إلى خليط من 40 وحدة حجمية من الإيثانول مع كمية كافية من الماء لتكوين حجم نهائي قدره 100 وحدة، وليس إلى خليط من 40 وحدة من الإيثانول مع 60 وحدة من الماء. في الواقع، كمية الماء "الكافية" تزيد قليلًا عن 60 وحدة حجمية، لأن خليط الماء والإيثانول يفقد جزءًا من حجمه نتيجةً للتجاذب بين جزيئاته.

يرتبط الكسر الحجمي بالكسر الكتلي .

${\displaystyle w_{i}={\frac {m_{i}}{\sum _{j}m_{j}}}={\frac {m_{i}}{m_{tot}}}}$

بواسطة

${\displaystyle w_{i}={\frac {\rho _{i}\varphi _{i}}{\sum _{j}{\rho _{j}\varphi _{j}}}},\rho _{i}={\frac {m_{i}}{V_{i}}}}$

أين${\displaystyle \rho _{i}}$هي كثافات المكونات.

• نسبة الكحول في الحجم
• جهاز فحص نسبة الكحول في الدم
• مقاوم للكحول
• الخاصية المولية الظاهرية
• للاطلاع على معلومات حول المخاليط غير المثالية، انظر إلى الحجم المولي الجزئي والكمية المولية الزائدة
• نسبة مئوية
• الكسر الكتلي (الكيمياء)