Densitet

Densitet, ofta betecknad ρ, är en fysikalisk storhet som beskriver hur mycket massa ett ämne har per volymenhet. Enheten i SI-systemet är kilogram per kubikmeter (kg/m³), men gram per kubikcentimeter (g/cm³) används ofta vid praktiska beräkningar. Formeln är ρ = m / V, där m är massan och V är volymen, och densiteten är i allmänhet konstant för ett homogent material vid givna temperaturer och tryck.

I porösa material kan den uppmätta bulk-densiteten skilja sig från den sanna densiteten. Den sanna densiteten avser massan delad med den volym som ämnet upptar utan tomrum, medan bulk-densiteten inkluderar volymen hos porerna. Porositet kan då uppskattas som porositet = 1 − (ρ_bulk / ρ_true).

Densitet påverkas av temperatur och tryck, särskilt för gaser. För idealgasen används ofta ρ = P M / (R T), där P är tryck, M är molar massa, R är gaskonstanten och T är temperatur.

Mätmetoder inkluderar Arkimedes princip (flytkraft för att bestämma volym och därmed densitet), pycnometer (precis volymmått), samt olika densitometriska tekniker och mätningar av vätskor och fasta ämnen.

Användningar sträcker sig över geologi, materialvetenskap, metallurgi och medicin (t.ex. ben- och vätskedensitet), samt kvalitetskontroll i industriella processer.

Vatten fungerar ofta som referens: dess densitet är cirka 1,00 g/cm³ vid cirka 4°C. Exempelvärden: vatten cirka 1000 kg/m³, luft vid rumstemperatur cirka 1,2 kg/m³, bly cirka 11 340 kg/m³ och guld cirka 19 320 kg/m³.