Густина

Густина́ (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 $m$ до об'єму $V$, який воно займає. Таким чином, густина $\rho$ для цього випадку запишеться як:

$\rho ={\frac {m}{V}}$.

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 $dm$ віднесеної до її об'єму $dV$ за умови, коли розміри частки прямують до нуля:

$\rho ={\frac {dm}{dV}}$

Загальна інформація

Густина вимірюється в кг/м³ в системі СІ. 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 термпературних діапазонах веде себе 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 міжгалактичне середовище (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 — безрозмірна 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 молекуляної 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 СІ, одиницею густини є кілограм на метр кубічний

Літри і тонни не є частиною СІ, 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

• Пікнометр
• Густина випромінювання
• Густина гідросуміші
• Густина гірської породи
• Густина заряду
• Густина насипна
• Густина пластового газу
• Густина пластової нафти
• Густина пульпи
• Густина речовин (таблиця)
• Густина струму
• Щільність
• Ізопікни

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.

Посилання

• ГУСТИНА //Фармацевтична енциклопедія