Unități SI | kg / m 3 |
---|---|
Dimensiune | ML -3 |
Natură | intens |
Simbol obișnuit | ρ |
Densitatea unei substanțe , numită densitate de masă , este o cantitate fizică ce caracterizează masa acestei substanțe pe unitatea de volum . Este inversul volumului de masă . Densitatea este sinonimul modern pentru expresiile învechite „densitate absolută” și „densitate proprie”, sau „masă specifică”.
Această cantitate fizică este în general notată cu literele grecești ρ ( rhô ) sau µ ( mu ). Folosim aceste două notații în funcție de obiceiurile din domeniul muncii. Cu toate acestea, Biroul internațional pentru greutăți și măsuri (BIPM) recomandă utilizarea notației ρ .
Densitatea apei fiind, la 3,98 ° C , 1 g / cm 3 , densitatea unui lichid sau a unui solid este exprimată prin aceeași valoare numerică ca densitatea sa în g / cm 3 sau în kg / l : de exemplu, este echivalent cu a spune că densitatea etanolului este 0,79 sau că densitatea sa este de 0,79 g / cm 3 . Acest lucru dă naștere la confuzii frecvente între conceptele de densitate și densitate. De asemenea, rețineți ca o sursă suplimentară de eroare, traducerea în engleză a densității care este densitatea . Densitatea este o cantitate intensivă definită local, în orice punct M al unei substanțe:
unde este masa infinitezimal a substanței care ocupă volumul infinitezimal înconjurător M .
Când o substanță nu este omogenă, putem defini densitatea medie a acesteia:
unde m este masa substanței și V volumul pe care îl ocupă. Poate fi obținut și prin integrare:
unde cele două integrale triple sunt extinse la tot spațiul ocupat de substanță.
Unitatea de măsură a densității în sistemul internațional este kilogramul pe metru cub ( kg / m 3 ). În sistemul CGS , acesta este exprimat în g / cm 3 , care are avantajul de a da valori numerice de ordinul unității pentru solide în condiții normale de temperatură și presiune (CNTP).
Utilizat în mod obișnuit este g / cm 3 , kg / l sau t / m 3 (ultimele unități fiind echivalente numeric) sau orice altă unitate exprimată prin raportul dintre o unitate de masă și o unitate de volum.
Aceste unități nu trebuie confundate cu notația g / l frecvent utilizată în chimie pentru a caracteriza concentrația unui dizolvat într-o soluție apoasă . De exemplu, serul fiziologic este o soluție de NaCl de 9 g / l ; aceasta înseamnă că există 9 g de NaCI pe 1 l de soluție și nu că densitatea serului este de 9 g / l . Spre deosebire de densitate, gramul și litrul nu sunt același material.
Valoarea numerică este aceeași în mai multe unități, deoarece 1 g / cm 3 = 1 kg / dm 3 = 1 kg / l = 1 t / m 3 și, de asemenea, 1 g / l = 1 kg / m 3 Densitatea apei este foarte aproape de 1 kg / l . Acest lucru nu este întâmplător, deoarece rezultă din primele încercări de a defini kilogramul ca masa unui litru de apă la 4 ° C (temperatura la care densitatea apei este maximă); valoarea exactă a densității apei la 4 ° C este de 0,999 972 kg / l .
Densitatea unui lichid, solid sau gaz poate fi determinată folosind un picnometru sau debitmetrul Coriolis . Pentru solide, este, de asemenea, posibil să utilizați o balanță și să efectuați o cântărire în aer, apoi cântărirea într-un lichid (de preferință apă), această metodă permite o precizie mai mare. În ceea ce privește lichidele, este posibil să se utilizeze un hidrometru, dar măsurarea nu va fi la fel de precisă ca în timpul unei măsurători simple cu un recipient standard.
O altă posibilitate pentru determinarea densităților lichidelor și gazelor este utilizarea unui instrument digital bazat pe principiul tubului U oscilant, densimetrul electronic , a cărui frecvență rezultată este proporțională cu densitatea produsului injectat.
Densitatea în vrac este raportul dintre masa particulelor la volumul aparent , care include volumul solid, care a porilor și volumul spațiului dintre boabe. Valorile date în tabelele din acest articol sunt definite de această densitate care este cea mai frecvent utilizată pentru materiale în general.
Pentru materialele de construcție obișnuite (nisip, pietriș etc.) această densitate variază între 1.400 și 1.600 kg / m 3 .
Este raportul dintre masa materialului și volumul real al boabelor (suma volumelor elementare ale boabelor, inclusiv volumul porilor închisi).
Pentru agregatele obișnuite, această densitate variază între 2.500 și 2.650 kg / m 3, iar pentru ciment , aceasta variază între 2.850 și 3.100 kg / m 3, în funcție de categorie.
Această cantitate este interesantă pentru materialele poroase. Pentru a-l accesa, este necesar să măcinați materialul foarte fin și să măsurați densitatea reală a pulberii obținute. Densitatea absolută este deci raportul dintre masa materialului și volumul real din care s-a scăzut volumul porilor (deschisi și închis). Este egală cu densitatea reală în cazul materialelor neporoase.
Densitatea unei soluții este suma concentrațiilor de masă (densități parțiale) ale componentelor soluției:
sau:
m i este masa componentului i din amestec, V volumul amestecului, concentrația de masă a componentului i în amestec.Altă expresie:
.Densitatea este raportul dintre masa molară a unei soluții și volumul molar al soluției:
Pentru o soluție cu două componente putem scrie:
Densitatea este o mărime fizică legată de o cantitate de materie prezentă în interiorul unui spațiu: este deci o cantitate fizică medie.
În fizica continuă mediu (mediu continuu mecanică , rezistența materialelor , mecanica fluidelor , Thermics , etc. ), densitatea trebuie să poată fi definite în orice punct situat în interiorul unui corp solid sau fluid.
O particulă materială este, precis, în interiorul unui corp, o cantitate de materie a cărei densitate este o funcție continuă a coordonatelor punctului, în orice punct pe care îl conține această particulă. Densitatea unei particule materiale este deci o mărime fizică medie care este, de asemenea, pe scara unui corp, o mărime fizică punctuală .
Densitatea poate fi influențată de parametrii externi. Presiunea și temperatura de măsurare sunt sursa, în special pentru gaze. Creșterea presiunii asupra unui obiect scade volumul acestuia și, prin urmare, crește densitatea acestuia. Variația cu temperatura este descrisă de coeficientul de expansiune . Unele materiale (inclusiv lemnul) pot absorbi apa, rata umidității schimbă și densitatea.
Pentru materialele poroase (lut, nisip, sol, lemn), densitățile indicate sunt densități aparente. Dacă nu se indică altfel, densitățile sunt date pentru corpuri la o temperatură de 20 ° C , sub presiune atmosferică normală ( 1013 hPa ).
Roci, minerale, materiale comune | Densitate ( kg / m 3 ) |
---|---|
ardezie | 2.700-2.800 |
azbest | 2.500 |
lut | 1300–1700 |
beton | 2.200 (armat 2.500) |
beton bituminos cunoscut sub numele de acoperit | 2350 |
calcar | 2.000–2.800 |
compost | 550 - 600 |
cretă | 1.700-2.100 |
diamant | 3 517 |
granit | 1.800 (modificat) - 2.500 |
Gresie | 1.600-1.900 |
caolin | 2.260 |
marmură | 2.650-2.750 |
cuarţ | 2.650 |
piatră ponce | 910 |
porţelan | 2.500 |
nisip | 1600 (sec) - 2000 (saturat) |
siliciu | 2.330 |
sol vegetal | 1.250 |
pahar la pahar | 2.530 |
bumbac | 20 - 60 |
Metale și aliaje | Densitate ( kg / m 3 ) |
---|---|
oţel | 7.500 - 8.100 |
Oțel de mare viteză HSS | 8.400 - 9.000 |
topire | 6.800 - 7.400 |
aluminiu | 2.700 |
argint | 10.500 |
beriliu | 1.848 |
bronz | 8.400 - 9.200 |
carbon ( diamant ) | 3.508 |
carbon ( grafit ) | 2.250 |
constantan | 8 910 |
cupru | 8 960 |
duralium | 2.900 |
staniu | 7.290 |
fier | 7 860 |
iridiu | 22.560 |
alamă | 7.300 - 8.800 |
litiu | 530 |
magneziu | 1.750 |
Mercur | 13 545 |
molibden | 10.200 |
nichel | 8.900 |
aur | 19.300 |
osmiu | 22.610 |
paladiu | 12.000 |
platină | 21.450 |
conduce | 11.350 |
potasiu | 850 |
tantal | 16.600 |
titan | 4.500 |
tungsten | 19.300 |
uraniu | 19.100 |
vanadiu | 6.100 |
zinc | 7.150 |
Lichide | Densitate ( kg / m 3 ) |
---|---|
acetonă | 790 |
acid acetic | 1.049 |
azot lichid la -195 ° C | 810 |
brom la 0 ° C | 3.087 |
apă la 4 ° C | 1000 |
apa de mare | 1000–1032 |
benzină | 750 |
etanol | 789 |
eter | 710 |
motorină | 850 |
glicerină | 1.260 |
heliu lichid la -269 ° C | 150 |
ulei de măsline , ulei de semințe de struguri , ulei de susan și multe alte uleiuri vegetale | 920 |
hidrogen lichid la -252 ° C | 70 |
oxigen lichid la -184 ° C | 1140 |
lapte | 1.030 |
sânge uman | 1056–1066 |
Consultați [1] pentru o listă a densității uleiului (conține o mulțime de uleiuri rare, dar lipsește câteva uleiuri foarte frecvente, cum ar fi floarea soarelui, rapița, porumbul, soia și arahide)
Gaz la 0 ° C | Formulă | Densitate ( kg / m 3 sau g / l ) |
---|---|---|
acetilenă | C 2 H 2 | 1.170 |
aer | - | 1.293 |
aer la 20 ° C | - | 1.204 |
hexafluorură de sulf la 20 ° C | SF 6 | 6.164 |
amoniac | NH 3 | 0,77 |
argon | Ar | 1.783 |
dinitrogen | Nr. 2 | 1.250 |
izobutan | C 4 H 10 | 2.670 |
butan (liniar) | C 4 H 10 | 2.700 |
dioxid de carbon | CO 2 | 1.804 |
vapori de apă la 100 ° C | H 2 O | 0,597 |
heliu | Hei | 0,178 |
hidrogen | H 2 | 0,089 |
kripton | Kr | 3,74 |
neon | Născut | 0,90 |
monoxid de carbon | CO | 1.250 |
ozon | O 3 | 2.14 |
propan | C 3 H 8 | 2.01 |
radon | Rn | 9,73 |
Materiale plastice, cauciuc | Densitate ( kg / m 3 ) |
---|---|
PP | 850 - 920 |
LDPE | 890 - 930 |
HDPE | 940 - 980 |
ABS | 1.040–1.060 |
PS | 1.040–1.060 |
nailon 6.6 | 1 120–160 |
PMA | 1160–1200 |
PLA | 1.250 |
PMMA , Plexiglas | 1180–1190 |
PVC flexibil (plastifiat) | 1190–1350 |
Bachelită | 1350–1400 |
ANIMAL DE COMPANIE | 1380–1410 |
PVC rigid | 1380–1410 |
cauciuc | 920-2.200 |
Lemnul este un material viu a cărui densitate variază în funcție de mai mulți parametri, în primul rând gazul și umezeala . Lemnul cu o densitate mai mare de 1000 kg m −3 nu plutește.
|
|
Densitatea elementelor la starea standard , la temperatura și presiunea ambiantă, în g / cm 3 (elementele cu o densitate mai mare decât cea de osmiu sau iridiu au doar o densitate calculată / prezisă și nu măsurată într-adevăr, aceste elemente radioactive super-grele au fost produse într-o cantitate prea mică sau se dezintegrează prea repede pentru a permite o măsurare):
H | Hei | |||||||||||||||||
Li 0,534 |
Fii 1.848 |
B 2.34 |
C 2 |
NU | O | F | Născut | |||||||||||
Na 0,971 |
1.738 Mg |
Al 2.6989 |
Si 2,33 |
P 1.82 |
S 2.07 |
Cl | Ar | |||||||||||
K 0,89 |
Ca 1,54 |
Sc 2.989 |
Ti 4.51 |
V 6 |
Cr 7.15 |
Mn 7.3 |
Fe 7.874 |
Co 8.9 |
Ni 8.902 |
Cu 8,96 |
Zn 7.134 |
Ga 5.904 |
Ge 5.323 |
As 5.72 |
Vezi 4.79 |
Br 3.12 |
Kr | |
Rb 1.532 |
Sr 2.64 |
Y 4.469 |
Zr 6,52 |
Număr 8,57 |
MB 10.22 |
Tc 11.5 |
Ru 12.1 |
Rh 12.41 |
Pd 12.02 |
Ag 10,5 |
Cd 8,69 |
În 7.31 |
Sn 7,29 |
Sb 6.68 |
Te 6.23 |
I 4.93 |
Xe | |
Cs 1,87 |
Ba 3,62 |
* |
Citiți 9.841 |
Hf 13,31 |
dvs. 16.4 |
V 19.3 |
Re 20.8 |
Osul 22.587 |
Ir 22.562 |
Pt 21.45 |
La 19.3 |
Hg 13.546 |
Tl 11,85 |
Pb 11.35 |
Bi 9.79 |
Po 9.2 |
La | Rn |
Fr 1.87 |
Ra 5 |
** |
Lr |
Rf 23.2 |
Db 29.3 |
Sg 35 |
Bh 37.1 |
Hs 40,7 |
Mt 37,4 |
DS 34,8 |
Rg 28,7 |
Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
6.145 |
Acest 6.77 |
Pr 6.773 |
Nd 7.008 |
Pm 7.264 |
Sm 7,52 |
UE 5244 |
gd 7.901 |
Tb 8,23 |
Dy 8.551 |
Ho 8.795 |
Er 9.066 |
Tm 9.321 |
Yb 6.9 |
||||
** |
Ac 10.07 |
Th 11.72 |
Pa 15.37 |
U 19.1 |
Np 20,25 |
Pu 19.816 |
Am 12 |
Cm 13,51 |
Bk 13,25 |
Cf 15.1 |
Isa 8,84 |
Fm | Md | Nu |
Densitatea elementelor la punctul lor de topire în g / cm 3 :
H 0,071 |
Hei | |||||||||||||||||
Li 0,512 |
Fii 1,69 |
B 2.08 |
VS | NU | O | F | Născut | |||||||||||
Na 0,927 |
1.584 Mg |
Al 2.375 |
Si 2,57 |
P |
S 1.819 |
Cl | Ar | |||||||||||
K 0,828 |
Ca 1.378 |
Sc 2.8 |
Ti 4.11 |
V 5.5 |
Cr 6.3 |
Mn 5,95 |
Fe 6,98 |
Co 7,75 |
Ni 7,81 |
Cu 8.02 |
Zn 6,57 |
Ga 6.08 |
Ge 5.6 |
As 5.22 |
Vezi 3,99 |
Fr | Kr | |
Rb 1.46 |
Sr 6.98 |
Y 4.24 |
Zr 5.8 |
Nb |
MB 9,33 |
Tc |
Ru 10.65 |
Rh 10.7 |
Pd 10,38 |
Ag 9,32 |
Cd 7.996 |
În 7.02 |
Sn 6,99 |
Sb 6.53 |
Te 5.7 |
Eu | Xe | |
Cs 1.843 |
Ba 3,338 |
* |
Citiți 9.3 |
Hf |
dvs. 15 |
V 17.6 |
Re 18.9 |
Osul 20 |
Ir 19 |
Pt 19,77 |
La ora 17.31 |
Hg |
Tl 11,22 |
Pb 10.66 |
Bi 10.05 |
Po | La | Rn |
Pr | Ra | ** |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
5,94 |
Acest 6.55 |
Pr 6.5 |
Nd 6,89 |
P.m |
Sm 7.16 |
eu 5.13 |
Dumnezeu 7.4 |
Tb 7,65 |
Dy 8.37 |
Ho 8.34 |
Er 8,86 |
Tm 8,56 |
Yb 6.21 |
||||
** |
Ac | Th | Pa |
U 17.3 |
Np |
Pu 16,63 |
A.m | Cm | Bk | Cf | Este | Fm | Md | Nu |