Massdensitet

Massdensitet, ofta betecknad med ρ, är ett mått på hur mycket massa som finns i en given volym av ett material. Den är en grundläggande egenskap hos ämnen och betraktas som en intensiv storhet, vilket innebär att den inte beror på hur mycket av ämnet som finns i systemet. Enheten i SI är kilogram per kubikmeter (kg/m³).

För homogena ämnen är massdensiteten konstant och definieras som ρ = m / V; massan m = ρV. Vid ojämt fördelad massa varierar densiteten med position, ρ(r), vilket kräver en rumslig beskrivning.

Densitet beror på temperatur och tryck; för gaser följer den ofta idealgaslagen. ρ = PM/RT, där M är molmassan och R är den universella gaskonstanten. För vätskor och fasta ämnen är förändringarna med temperatur och tryck vanligtvis mindre men betydande vid stora variationer. Ett exempel är att gaser vid högre tryck blir tätare, medan de flesta vätskor torkar ut i högre temperaturer men förändringen är mindre jämfört med gaser.

Användningar inkluderar beräkning av massa och volym, uppfattning av flytande eller fasta materialegenskaper, buoyancy enligt Arkimedes princip och klassificering inom geologi och materialvetenskap. Exempelvärden: vatten cirka 1000 kg/m³ vid 4 °C; luft vid havsnivå cirka 1,2 kg/m³; täta metaller som osmium och iridium uppgår till ungefär 22 000 kg/m³. Massdensitet är en grundläggande parameter i analys, design och materialval.