Massadichtheid

Massadichtheid, vaak gewoon densiteit genoemd, is de massa per eenheid volume van een stof. Het geeft aan hoe “compact” een stof is en wordt meestal aangeduid met de Griekse letter rho (ρ). De massa-dichtheid is een materiaaleigenschap en kan variëren met temperatuur, druk en fase.

De gebruikelijke formule is ρ = m / V, waarbij m de massa en V het volume is. In SI-eenheden uitgedrukt in kilogram per kubieke meter (kg/m^3). Soms wordt voor vloeistoffen en stoffen ook gram per kubieke centimeter (g/cm^3) gehanteerd, waarbij 1 g/cm^3 gelijk is aan 1000 kg/m^3. Voor gassen hangt ρ af van druk en temperatuur en kan worden benaderd met de ideale gaswet ρ = pM / (R T), waarbij p de druk is, M de molaire massa, R de gasconstante en T de temperatuur.

Dichtheid reageert op temperatuur en druk: bij oplopende temperatuur neemt de dichtheid meestal af door uitzetting van het materiaal; bij faseovergangen (vast–vloeistof, vloeistof–gas) kan de dichtheid sterk veranderen. Voor water is de dichtheid bijvoorbeeld maximaal rond 4°C, wat geleid heeft tot bijzondere watereigenschappen.

Meetmethoden variëren per toestand. Voor vloeistoffen kan men massaper volume meten, of gebruikmaken van hydrometers of densimeters. Voor vaste stof kunt men het volume bepalen via geometrie of via Archimedes’ principe en de massa meten. Dichtheid is een fundamentele eigenschap in engineering, natuurkunde en scheikunde en is essentieel bij berekeningen van buigmomenten, vloeistofdynamica, kwaliteitcontrole en materiaalkeuze.

Verhoudingen zoals specifieke zwaartekracht geven een relatieve maat ten opzichte van water en worden veelal gebruikt in praktijksituaties.