vad är densitet?

Archimedes hade använt begreppet densitet för att avslöja bedrägeriet. Densitet är en fysisk egenskap hos materia som uttrycker ett förhållande mellan massa och volym. Ju mer massa ett objekt innehåller i ett givet utrymme, desto tätare är det. Det är dock viktigt att komma ihåg att detta förhållande inte bara handlar om hur nära packat ihop atomerna i ett element eller molekylerna i en förening är. Densitet påverkas också av atommassan hos ett element eller förening. Eftersom olika ämnen har olika densiteter är densitetsmätningar ett användbart sätt att identifiera ämnen.

hur kan du till exempel skilja ett metriskt ton fjädrar jämfört med ett metriskt ton tegel, som visas i Figur 1, om du inte kunde se dem?

ett ton av antingen fjädrar eller tegelstenar kommer att ha en identisk massa på 1000 Kg (ett ton). Ett metriskt ton fjädrar kommer emellertid att uppta en volym på nästan 400 miljoner cm3 (ungefär storleken på fyra traktorbilar), medan ett metriskt ton tegel kommer att uppta endast en halv miljon cm3 (ungefär storleken på en storbilds-TV). Tegelstenarna är tätare än fjädrarna eftersom deras massa är packad i en mindre volym. Detta förhållande mellan massan och volymen av ett ämne är det som definierar den fysiska egenskapen hos densitet:

densitet definieras som förhållandet mellan ett objekts massa och dess volym, som visas i ekvationen ovan. Eftersom det är ett förhållande förblir densiteten hos ett material detsamma utan hänsyn till hur mycket av det materialet som finns. Densitet kallas därför en intensiv egenskap av materia. Massa är mängden materia som finns i ett objekt och mäts vanligtvis i enheter av gram (g). Volym är mängden utrymme som tas upp av en mängd materia och uttrycks vanligtvis i kubikcentimeter (cm3) eller i milliliter (ml) (1cm3 = 1 ml). Därför är vanliga enheter som används för att uttrycka densitet gram per milliliter (g/ml) och gram per kubikcentimeter (g/cm3).

låt oss titta på ett exempel. En typisk tegel har en massa på 2 268 g och upptar en volym på 1 230 cm3. Med hjälp av ekvationen ovan kan vi beräkna tätheten av tegelstenen:

densitet kan ibland förväxlas i våra sinnen med vikt eftersom tätare av två lika volymobjekt blir tyngre. Kom dock ihåg att det är förhållandet mellan massa och volym som bestämmer densitet och inte volym eller massa ensam, eller till och med hur nära packade atomerna eller molekylerna är. Titta på Tabell 1 för exempel på densiteten hos vanliga ämnen.

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

tabell 1: densitet av vanliga ämnen.