tihedustes

Tihedused (tihedus) on füüsikaline suurus, mis kirjeldab, kui palju ainet ruumalaühikus on. Tiheduse üldine definitsioon on ρ = m/V, kus m on mass ja V ruumala. Tihedus aitab kirjeldada materiaalse seisundi ja omadusi ning sõltub tavaliselt temperatuurist ja rõhust.

Masstihedus ehk massi tihedus on kõige tavalisem tiheduse tüüp. Selle unidades on kilogramm per kuupmeetrit (kg/m³). Erinevate ainete tihedus varieerub märgatavalt: vesi on umbes 1000 kg/m³ (temperatuur ~4 °C), teras umbes 7700–8000 kg/m³, õhk tähistavalt ~1,2 kg/m³ ökosüsteemis standardtingimustel.

Teised tihedused hõlmavad:

- Arvutihedus (number density) n = N/V, osakeste arv ruumalaühikus, üksus m⁻³.

- Laengutihedus ρ_q = ∑ q_i/V, elektrilaengude tihedus ruumalas, üksus C/m³.

- Energiatihedus (energya) u või ε per ruumala, näiteks energia jaotab ruumalas.

Tihedus võib muutuda temperatuuri ja rõhu mõju all. Zoonidena on tiheduse muutus sageli kirjeldatud termilise laienduvuse abil: V ≈ V0(1 + αΔT), mille tulemuseks muutub ρ. Erinevad materjalid erinevad vastupidavuse ja termilise reageerimise poolest.

Statistikas kasutatakse mõistet tihedus (probability density). Tihedusfunktsioon f(x) kirjeldab, kui tõenäoline on muutujaga X mingi väärtus x. Väärtuste korral ∫ f(x) dx kogu ruumis võrdub 1, ja sündmuste tõenäosused arvutatakse ∫_a^b f(x) dx teel. Kuulsad tihedusfunktsioonid hõlmavad normaaljaotuse tihedust.

Tihedused on olulised materjalitehnoloogias, geoloogias, meteoroloogias, keemias ja statistikas ning neid mõõdetakse ja modelleeritakse erinevate seadmete ja meetoditega.