Густина

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Густина
Розмірність
Формула [1][2][3]
Позначення у формулі
Розраховано за маса і об'єм
Символ величини (LaTeX) і
Протилежно питомий об'єм
Рекомендована одиниця вимірювання кілограм на кубічний метрd[3][4][5], tonne per cubic metred[6] і kilogram per litred[7]
CMNS: Густина у Вікісховищі

Густина́, щі́льність[8] (пито́ма ма́са) — відношення маси речовини (матеріалу) до її об'єму, є фізичною характеристикою будь-якої речовини, з якої складається тіло. Для випадку однорідних тіл густина визначається як відношення маси тіла до об'єму , який воно займає. Таким чином, густина для цього випадку запишеться як:

.

У випадку неоднорідних речовин, густина не є сталою в просторі тіла і визначається для кожної його точки окремо. Визначається за умови, що обрана частка речовини, що охоплює задану точку, є якомога меншою. При розгляді речовини в околі точки ми отримуємо густину у цій точці як границю маси віднесеної до її об'єму за умови, коли розміри частки прямують до нуля:

Загальна інформація

Густина вимірюється в кг/м³ в системі SI. В системі СГС одиниця вимірювання густини — г/см³.

Для сипких і пористих тіл розрізняють справжню густину — без урахування порожнин і явну густину — відношення маси речовини до всього займаного об'єму.

Як правило, в разі зменшення температури густина збільшується, але є речовини, чия густина в певних температурних діапазонах поводиться інакше, наприклад, вода і чавун.

В разі зміни агрегатного стану густина змінюється стрибкоподібно.

Найбільшу густину у Всесвіті мають чорні діри (ρ ≈ 1014 кг/м³) і нейтронні зорі (ρ ≈ 1011 кг/м³). Найнижчу густину має міжгалактичний простір (ρ ≈ 10−33 кг/м³).

В астрономії більше значення має середня густина небесних тіл, за нею можна приблизно визначити склад цього тіла.

Різновиди

Густина відносна

Густина відносна — безрозмірнісна фізична величина, що дорівнює відношенню густини речовини, яка розглядається, до густини іншої речовини.

Наприклад, густина газу відносна — відношення густини газу до густини сухого повітря за нормальних умов (нормальної температури 0 °C, нормального тиску 101 325 Па = 760 мм рт.ст.) або стандартних (20 °C; 101 325 Па) умов. Відносна густина газу перебуває в прямій залежності від його молекулярної маси і змінюється приблизно від 0,5 до 1,2 і більше.

Інший приклад: густина нафти відносна (рос. относительная плотность нефти; англ. relative density of oil; нім. relative Erdöldichte f) — відношення густини нафти, визначеної при температурі 20 °C, до густини дистильованої води при температурі 4 °C.

Густина дійсна

Густина дійсна — характеристика речовини, яка кількісно визначається відношенням маси до об'єму у абсолютно щільному стані (без урахування пор, тріщин).

Одиниці вимірювання

У системі SI одиницею густини є кілограм на метр кубічний (кг/м3).

Літри і тонни не є частиною SI, але прийнятні для вживання разом з нею, у наступних одиницях:

  • кілограм на літр (=кілограм на кубічний дециметр)
  • грам на мілілітр (=кілограм на кубічний сантиметр)
  • тонна на метр кубічний (=мегаграм на кубічний метр)

У США, де використовується неметрична система, густина вимірюється в таких одиницях як:

  • унція на кубічний дюйм (1 г/см3 = 0.578 oz/cu in)
  • унція на рідку унцію (1 г/см3 = 1.043 oz/fl. oz)
  • фунт на кубічний дюйм (1 г/см3 = 0.036 lb/cu in)
  • фунт на кубічний фут (1 г/см3 = 62.438 lb/cu ft)
  • фунт на кубічний ярд (1 г/см3 = 1685.55 lb/cu yd)
  • фунт на рідкий галон (1 г/см3 = 8.345 lb/gal)
  • фунт на бушель (1 г/см3 = 77.689 lb/bu)

Див. також

Примітки

  1. 4-2 // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  2. 8-8 // Quantities and units—Part 8: Acoustics — 1 — ISO, 2007. — 13 p.
  3. а б 4-2 // Quantities and units — Part 4: Mechanics — 2 — ISO, 2019. — 15 с.
  4. 8-8.a // Quantities and units—Part 8: Acoustics — 1 — ISO, 2007. — 13 p.
  5. 4-2.a // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  6. 4-2.b // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  7. 4-2.c // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  8. Щільність // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.

Література

Посилання