Hvad er densitet?

Archimedes havde brugt begrebet tæthed til at afsløre svig. Tæthed er en fysisk egenskab af materie, der udtrykker et forhold mellem masse og volumen. Jo mere masse et objekt indeholder i et givet rum, jo mere tæt er det. Det er vigtigt at huske, Selvom, at dette forhold ikke kun handler om, hvor tæt pakket atomerne i et element eller molekylerne i en forbindelse er. Densitet påvirkes også af atommassen af et element eller en forbindelse. Da forskellige stoffer har forskellige tætheder, er tæthedsmålinger et nyttigt middel til at identificere stoffer.

for eksempel, hvordan kunne du skelne et metrisk ton fjer versus et metrisk ton mursten, vist i Figur 1, hvis du ikke kunne se dem?

et metrisk ton af enten fjer eller mursten vil have en identisk masse på 1.000 kg (et metrisk ton). Imidlertid vil et metrisk ton fjer optage et volumen på næsten 400 millioner cm3 (omtrent på størrelse med fire traktorvogne), mens et metrisk ton mursten kun optager en halv million cm3 (omtrent på størrelse med et storskærms-TV). Murstenene er tættere end fjerene, fordi deres masse er pakket i et mindre volumen. Dette forhold mellem et stofs masse og volumen er det, der definerer den fysiske egenskab af densitet:

densitet defineres som forholdet mellem et objekts masse og dets volumen, som vist i ligningen ovenfor. Fordi det er et forhold, forbliver tætheden af et materiale det samme uden hensyntagen til hvor meget af dette materiale der er til stede. Tæthed kaldes derfor en intensiv egenskab af materie. Masse er mængden af stof indeholdt i et objekt og måles almindeligvis i enheder af Gram (g). Volumen er den mængde plads, der optages af en mængde stof og udtrykkes almindeligvis i kubikcentimeter (cm3) eller i milliliter (ml) (1cm3 = 1 ml). Derfor er almindelige enheder, der bruges til at udtrykke densitet, gram pr.milliliter (g/ml) og gram pr. kubikcentimeter (g/cm3).

lad os se på et eksempel. En typisk mursten har en masse på 2.268 g og optager et volumen på 1.230 cm3. Ved hjælp af ligningen ovenfor kan vi beregne tætheden af mursten:

densitet kan undertiden forveksles i vores sind med vægt, fordi tættere af to objekter med samme volumen vil være tungere. Husk dog, at det er forholdet mellem masse og volumen, der bestemmer densitet og ikke volumen eller masse alene, eller endda hvor tæt pakket atomerne eller molekylerne er. Se i tabel 1 For eksempler på tætheden af almindelige stoffer.

Density of Some Common Substances
Substance	Density(g/cm3)
Air	0.0013
Feathers	0.0025
Pine	0.5
Ice	0.92
Water	1.00
Bricks	1.84
Aluminum	2.70
Steel	7.80
Silver	10.50
Guld	19.30

tabel 1: tæthed af almindelige stoffer.