Wat is dichtheid?

Archimedes had het begrip dichtheid gebruikt om de fraude aan het licht te brengen. Dichtheid is een fysische eigenschap van materie die een relatie van massa tot volume uitdrukt. Hoe meer massa een object in een bepaalde ruimte bevat, hoe dichter het is. Het is echter belangrijk om te onthouden dat deze relatie niet alleen gaat over hoe dicht bij elkaar de atomen van een element of de moleculen van een verbinding zijn. De dichtheid wordt ook beïnvloed door de atoommassa van een element of verbinding. Omdat verschillende stoffen verschillende dichtheden hebben, zijn dichtheidsmetingen een nuttig middel om stoffen te identificeren.

bijvoorbeeld, hoe kun je een metrische ton veren onderscheiden van een metrische ton stenen, weergegeven in Figuur 1, als je ze niet kon zien?

een metrische ton veren of Stenen heeft een identieke massa van 1.000 kg (één metrische ton). Echter, een metrische ton veren zal een volume van bijna 400 miljoen cm3 (ongeveer de grootte van vier tractor trailer trucks) bezetten, terwijl een metrische ton stenen slechts een half miljoen cm3 (ongeveer de grootte van een groot-scherm TV) zal bezetten. De stenen zijn dichter dan de veren omdat hun massa is verpakt in een kleiner volume. Deze relatie tussen de massa en het volume van een stof is wat de fysische eigenschap van dichtheid definieert:

dichtheid wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de massa en het volume van een object, zoals weergegeven in de vergelijking hierboven. Omdat het een verhouding is, blijft de dichtheid van een materiaal hetzelfde, ongeacht hoeveel van dat materiaal aanwezig is. Dichtheid wordt daarom een intensieve eigenschap van materie genoemd. Massa is de hoeveelheid materie in een object en wordt meestal gemeten in eenheden van gram (g). Volume is de hoeveelheid ruimte die door een hoeveelheid materie wordt ingenomen en wordt gewoonlijk uitgedrukt in kubieke centimeters (cm3) of in milliliter (ml) (1cm3 = 1 ml). Daarom zijn de gemeenschappelijke eenheden die worden gebruikt om de dichtheid uit te drukken gram per milliliter (g/ml) en gram per kubieke centimeter (g/cm3).

laten we een voorbeeld bekijken. Een typische baksteen heeft een massa van 2.268 g en beslaat een volume van 1.230 cm3. Met de bovenstaande vergelijking kunnen we de dichtheid van de baksteen berekenen:

dichtheid kan soms worden verward in onze gedachten met gewicht omdat de dichter van twee gelijke volume objecten zwaarder zal zijn. Vergeet echter niet dat het de relatie tussen massa en volume is die de dichtheid bepaalt en niet alleen het volume of de massa, of zelfs hoe dicht de atomen of moleculen bij elkaar zitten. Zie Tabel 1 voor voorbeelden van de dichtheid van veelvoorkomende stoffen.

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
	Gold	19.30

tabel 1: dichtheid van veel voorkomende stoffen.