We leggen uit wat dichtheid is en welke soorten dichtheid er bestaan. Voorbeelden van de absolute dichtheid van verschillende stoffen.
Wat is de dichtheid van materie?
Dichtheid is een scalaire grootheid, vaak gebruikt in de fysiek en de chemie, wat verwijst naar het bedrag van massa- aanwezig in een lichaam of een substantie bepaald door het volume van de eenheid. Het wordt meestal weergegeven door het symbool .
Twee lichamen of stoffen van exact dezelfde grootte en proporties kan presenteren dichtheden verschillend, en dit wordt gemeten door de gemiddelde dichtheid, die de verhouding is tussen de massa van een lichaam en de volume dat het in de ruimte inneemt, volgens de volgende formule:
waarbij m de massa is en V de volume, dus de eenheid van meting van de dichtheid in de internationaal systeem Het is de kilogram per kubieke meter (kg / m3) of gelijkwaardige meeteenheden.
variaties van temperatuur- ja Druk invloed hebben op de meting van de dichtheid van een stof.
De dichtheid van materie wordt vaak geassocieerd met het verhaal van de Griekse filosoof Archimedes, die zogenaamd de taak had te bepalen of de kroon van de koning was gesmeed met puur goud of gemaakt was van een legering met anderen metalen.
Tijdens een dompelbad realiseerde Archimedes zich dat hij het volume van de corona kon berekenen door deze onder te dompelen Water en het meten van de verplaatsing van vloeistof, zonder het te hoeven smelten of breken. Vervolgens kon hij de kroon wegen (om de massa te krijgen) en met behulp van de hierboven beschreven formule de dichtheid van de kroon bepalen. Hij vergeleek de waarden van de berekende dichtheid van de kroon met de dichtheid van puur goud (wat een constante is), en op deze manier wist hij of het puur goud of een legering was, aangezien de dichtheid van goud zou variëren als het gemengd was. met andere metalen.
Soorten dichtheid
Er zijn verschillende soorten dichtheid van materie:
- Absolute dichtheid. We spreken over het algemeen van absolute dichtheid als we de term gebruiken dikte, en het is een intensieve magnitude berekend, zoals we hierboven zeiden, uit de volume en het deeg. De meeteenheden in de SI zijn (kg / m3).
- Relatieve dichtheid. Dit andere type daarentegen komt voort uit de vergelijking tussen de dichtheid van de betreffende stof en een andere die als referentie dient, is het dus een dimensieloze grootheid (zonder eenheden). Voor de vloeistoffen ja stevig, wordt de dichtheid van water als referentie gebruikt (bij 1 atm en 4 ° C), terwijl voor gassen de dichtheid van lucht (bij 1atm en 0°C). Het wordt als volgt berekend:
waarbij 𝛒r de relatieve dichtheid is, 𝛒 de absolute dichtheid en 𝛒0 de dichtheid van de referentiestof. - Schijnbare dichtheid. Het wordt toegepast op heterogene materialen, maar ook op poreuze materialen waarvan de mengsel Het beïnvloedt de dichtheid (minder dan wanneer elk element afzonderlijk zou worden verdicht). Daarom hangt dit type dichtheid niet af van de aard van de materie, maar van de manier waarop deze is gerangschikt. Als we bijvoorbeeld een gehydrateerd materiaal hebben, is de schijnbare dichtheid:
waarbij 𝛒a de schijnbare dichtheid van het materiaal is, mh is de massa van het gedroogde materiaal en V0 is het volume van het gehydrateerde materiaal, dat wil zeggen zonder drogen.
Voorbeelden van dichtheid
Enkele voorbeelden van de absolute dichtheid van verschillende elementen en stoffen (uitgedrukt in hun juiste eenheden) kunnen zijn:
- Magnesium (Mg). 1.738 g / cm3
- Kalium (Ca). 1,54 g / cm3
- IJzer (Fe). 7.874 g / cm3
- Molybdeen (Mo). 10,22 g / cm3
- Zilver (Ag). 10,5 g / cm3
- Goud (Au). 19,3 g / cm3
- Iridium (Go). 22.562 g / cm3
- Dubnio (Db). 29,3 g / cm3
- Bohrio (Bh). 37,1 g / cm3
- Water (H2O). 1 g / cm3
- Olie. 0,92 g / cm3
- Lucht. 1.225 kg/m3