Dichtheid

Dichtheid is een maat voor hoe zwaar een hoeveelheid stof is in verhouding tot zijn volume. In de wetenschap wordt dichtheid vaak aangeduid met de letter ρ (rho) en gedefinieerd als ρ = m/V, waarbij m de massa en V het volume is. Dichtheid is een intensieve eigenschap: bij een stof blijft de dichtheid hetzelfde ongeacht de hoeveelheid die men heeft. De SI-eenheid is kilogram per kubieke meter (kg/m³). Voor water bij 4°C is de dichtheid precies 1000 kg/m³, maar de waarde varieert met temperatuur en druk.

Bij gassen is de dichtheid sterk afhankelijk van druk en temperatuur. Volgens het ideale-gasconcept is ρ = pM/(RT), waarbij p de druk is, T de absolute temperatuur, M de molaire massa van het gas en R de gasconstante. Voor vloeistoffen en vaste stoffen wordt ρ meestal als relatief constant beschouwd, hoewel ook zij bij temperatuurwijzigingen licht kunnen uitzetten of krimpen. De term Relatieve dichtheid (of specific gravity) geeft de verhouding van de stofdichtheid aan ten opzichte van de dichtheid van water bij 4°C.

Meetmethoden variëren met de toestand. Voor vaste stoffen kan Archimedes’ principe worden toegepast of een pycnometer worden gebruikt om de ware dichtheid te bepalen; bij vloeistoffen gebeurt de meting vaak door wegen en volumebepaling; voor granulaire materialen bestaan er concepten als bulk- versus ware dichtheid.

Dichtheid speelt een cruciale rol in veel vakgebieden, zoals natuurkunde, geologie, techniek en milieuwetenschappen. Voorbeelden: water ≈ 1000 kg/m³, lucht ≈ 1,2 kg/m³ bij STP, staal ≈ 7850 kg/m³.