SI-enheter | kg / m 3 |
---|---|
Dimensjon | ML -3 |
Natur | intensiv |
Vanlig symbol | ρ |
Den tettheten av en substans , også kalt tetthet av massen , er en fysisk størrelse som karakteriserer massen av dette stoff pr enhet av volum . Det er det motsatte av massevolumet . Tetthet er det moderne synonymet for de utdaterte uttrykkene "absolutt tetthet" og "selvdensitet", eller "spesifikk masse".
Denne fysiske størrelsen er vanligvis betegnet med de greske bokstavene ρ ( rhô ) eller µ ( mu ). Disse to notasjonene brukes i henhold til vanene i arbeidsfeltet. Imidlertid anbefaler International Bureau of Weights and Measures (BIPM) å bruke notasjonen ρ .
Densiteten av vann blir, ved 3,98 ° C , 1 g / cm 3 , er tettheten er av en væske eller et fast stoff uttrykt ved den samme numeriske verdi som dens tetthet i g / cm 3 eller i kg / l : for eksempel, det er ekvivalent med si at tettheten av etanol er 0,79 eller at dens tetthet er 0,79 g / cm 3 . Dette gir hyppig forvirring mellom begrepene tetthet og tetthet. Merk også som en ekstra feilkilde, den engelske oversettelsen av tetthet som er tetthet . Tettheten er en intensiv størrelse definert lokalt, når som helst M av et stoff:
der er forsvinnende massen av stoffet opptar volumet forsvinnende omliggende M .
Når et stoff ikke er homogent, kan vi definere dets gjennomsnittlige tetthet:
hvor m er stoffets masse og V volumet den opptar. Det kan også fås ved integrering:
der de to tredobbelte integralene utvides til hele plassen som stoffet har.
Måleenheten for tetthet i det internasjonale systemet er kilo per kubikkmeter ( kg / m 3 ). I CGS-systemet uttrykkes det i g / cm 3 , som har fordelen av å gi numeriske verdier av enhetsrekkefølgen for faste stoffer under normale temperatur- og trykkforhold (CNTP).
Vanligvis brukes er g / cm 3 , kg / l eller t / m 3 (de sistnevnte enheter er numerisk ekvivalent) eller hvilken som helst annen enhet uttrykt ved forholdet mellom en masseenhet og av en volumenhet.
Disse enhetene skal ikke forveksles med g / l- betegnelsen som ofte brukes i kjemi for å karakterisere konsentrasjonen av et oppløst stoff i en vandig løsning . For eksempel er fysiologisk serum en 9 g / l løsning av NaCl; dette betyr at det er 9 g NaCl per 1 l oppløsning, og ikke at tettheten til serumet er 9 g / l . I motsetning til tetthet er ikke gram og liter det samme materialet.
Den numeriske verdien er den samme i flere enheter fordi 1 g / cm 3 = 1 kg / dm 3 = 1 kg / l = 1 t / m 3 , og på samme måte 1 g / l = 1 kg / m 3 Tettheten av vannet er veldig nær 1 kg / l . Dette er ikke tilfeldig fordi det er et resultat av de første forsøkene på å definere kiloet som massen til en liter vann ved 4 ° C (temperatur hvor tettheten av vannet er maksimal); den nøyaktige verdien av tettheten av vann ved 4 ° C er 0,999 972 kg / l .
Tettheten til en væske, et fast stoff eller en gass kan bestemmes ved hjelp av et pyknometer eller av Coriolis-strømningsmåler . For faste stoffer er det også mulig å bruke en balanse og utføre en veiing i luft og deretter veie inn en væske (helst vann). Denne metoden tillater større presisjon. Når det gjelder væsker, er det mulig å bruke et hydrometer, men målingen vil ikke være så presis som under en enkel måling med en standardbeholder.
En annen mulighet for å bestemme tettheter av væsker og gasser er å bruke et digitalt instrument basert på prinsippet om det oscillerende U-røret, den elektroniske tetthetsmåler, hvis resulterende frekvens er proporsjonal med tettheten til det injiserte produktet.
Den romvekt er forholdet mellom massen av partikler til det tilsynelatende volum som omfatter volumet av den faste, at av porene og volumet av rommet mellom kornene. Verdiene gitt i tabellene i denne artikkelen er definert av denne tettheten som er mest brukt for materialer generelt.
For vanlige byggematerialer (sand, grus osv.) Varierer denne tettheten mellom 1400 og 1600 kg / m 3 .
Det er forholdet mellom massen av materialet og det virkelige volumet av kornene (summen av de elementære volumene av kornene inkludert volumet av de lukkede porene).
For vanlige tilslag varierer denne tettheten mellom 2500 og 2650 kg / m 3, og for sement varierer den mellom 2850 og 3100 kg / m 3 avhengig av kategori.
Denne mengden er interessant for porøse materialer. For å få tilgang til det, er det nødvendig å male materialet veldig fint og måle den virkelige tettheten av det oppnådde pulveret. Den absolutte tettheten er derfor forholdet mellom massen av materialet og det faktiske volumet som porene (åpent og lukket) har blitt trukket fra. Det er lik den faktiske tettheten når det gjelder ikke-porøse materialer.
Tettheten til en løsning er summen av massekonsentrasjonen (partiell tetthet) av komponentene i løsningen:
eller:
m i er massen av komponent i i blandingen, V volumet av blandingen, massekonsentrasjonen av komponent i i blandingen.Annet uttrykk:
.Tetthet er forholdet mellom molarmasse av en løsning og molarvolum av løsningen:
For en løsning med to komponenter kan vi skrive:
Tetthet er en fysisk størrelse i forhold til en mengde materie som er tilstede i et rom: det er derfor en gjennomsnittlig fysisk størrelse.
Ved kontinuerlig medium fysikk (kontinuerlige medium mekanikk , motstand av materialer , fluidmekanikk , termiske forhold , etc. ), må densiteten være i stand til å bli definert på ethvert punkt befinner seg innenfor et fast eller flytende legeme.
En materiell partikkel er, nettopp inne i en kropp, en mengde materie hvis tetthet er en kontinuerlig funksjon av koordinatene til punktet, til enhver tid som denne partikkelen inneholder. Tettheten til en materialpartikkel er derfor en gjennomsnittlig fysisk størrelse som også er på kroppens skala en punkt fysisk størrelse .
Tetthet kan påvirkes av eksterne parametere. Kilden til dette er trykket og målingstemperaturen, spesielt for gasser. Å øke trykket på en gjenstand reduserer volumet og øker derfor densiteten. Variasjonen med temperatur er beskrevet av utvidelseskoeffisienten . Noen materialer (inkludert tre) kan absorbere vann, fuktigheten endrer også tettheten.
For porøse materialer (leire, sand, jord, tre) er de angitte tettheter tilsynelatende tettheter. Med mindre annet er angitt, er tettheter gitt for legemer ved en temperatur på 20 ° C , under normalt atmosfærisk trykk ( 1013 hPa ).
Bergarter, mineraler, vanlige materialer | Tetthet ( kg / m 3 ) |
---|---|
skifer | 2.700-2.800 |
asbest | 2500 |
leire | 1300–1700 |
betong | 2200 (bevæpnet 2500) |
bituminøs betong kjent som belagt | 2350 |
kalkstein | 2.000–2.800 |
kompost | 550 - 600 |
kritt | 1700–2100 |
diamant | 3 517 |
granitt | 1800 (endret) - 2500 |
sandstein | 1.600–1.900 |
kaolin | 2,260 |
marmor | 2.650–2.750 |
kvarts | 2.650 |
pimpstein | 910 |
porselen | 2500 |
sand | 1600 (sek) - 2000 (mettet) |
silisium | 2.330 |
matjord | 1.250 |
glass til glass | 2.530 |
bomull | 20 - 60 |
Metaller og legeringer | Tetthet ( kg / m 3 ) |
---|---|
stål | 7500 - 8100 |
HSS høyhastighets stål | 8.400 - 9.000 |
smelter | 6800 - 7400 |
aluminium | 2700 |
sølv | 10.500 |
beryllium | 1.848 |
bronse | 8.400 - 9.200 |
karbon ( diamant ) | 3.508 |
karbon ( grafitt ) | 2250 |
konstantan | 8 910 |
kobber | 8 960 |
duralium | 2.900 |
tinn | 7.290 |
jern | 7 860 |
iridium | 22,560 |
messing | 7.300 - 8.800 |
litium | 530 |
magnesium | 1750 |
kvikksølv | 13 545 |
molybden | 10.200 |
nikkel | 8.900 |
gull | 19 300 |
osmium | 22,610 |
palladium | 12.000 |
platina | 21.450 |
lede | 11 350 |
kalium | 850 |
tantal | 16.600 |
titan | 4500 |
wolfram | 19 300 |
uran | 19 100 |
vanadium | 6.100 |
sink | 7.150 |
Væsker | Tetthet ( kg / m 3 ) |
---|---|
aceton | 790 |
eddiksyre | 1.049 |
flytende nitrogen ved -195 ° C | 810 |
brom ved 0 ° C | 3.087 |
vann ved 4 ° C | 1000 |
sjøvann | 1000–1032 |
bensin | 750 |
etanol | 789 |
eter | 710 |
diesel | 850 |
glyserin | 1.260 |
flytende helium ved -269 ° C | 150 |
olivenolje , grapeseed oil , sesamolje og mange andre vegetabilske oljer | 920 |
flytende hydrogen ved -252 ° C | 70 |
flytende oksygen ved -184 ° C | 1140 |
melk | 1.030 |
menneskelig blod | 1056–1066 |
Se [1] for en liste over oljetetthet (inneholder mange sjeldne oljer, men mangler flere svært vanlige oljer som solsikke, raps, mais, soya og peanøtt)
Gass ved 0 ° C | Formel | Tetthet ( kg / m 3 eller g / l ) |
---|---|---|
acetylen | C 2 H 2 | 1.170 |
luft | - | 1.293 |
luft ved 20 ° C | - | 1.204 |
svovelheksafluorid ved 20 ° C | SF 6 | 6.164 |
ammoniakk | NH 3 | 0,77 |
argon | Ar | 1783 |
dinitrogen | Nr. 2 | 1.250 |
isobutan | C 4 H 10 | 2,670 |
butan (lineær) | C 4 H 10 | 2700 |
karbondioksid | CO 2 | 1804 |
vanndamp ved 100 ° C | H 2 O | 0,597 |
helium | Hei | 0,178 |
hydrogen | H 2 | 0,089 |
krypton | Kr | 3,74 |
neon | Født | 0,90 |
karbonmonoksid | CO | 1.250 |
ozon | O 3 | 2.14 |
propan | C 3 H 8 | 2.01 |
radon | Rn | 9,73 |
Plast, gummi | Tetthet ( kg / m 3 ) |
---|---|
PP | 850 - 920 |
LDPE | 890 - 930 |
HDPE | 940 - 980 |
ABS | 1.040–1.060 |
PS | 1.040–1.060 |
nylon 6.6 | 1120–1 160 |
PMA | 1160–1200 |
PLA | 1.250 |
PMMA , pleksiglass | 1180–1190 |
Fleksibel PVC (plastifisert) | 1190–1350 |
Bakelitt | 1350–1400 |
KJÆLEDYR | 1380–1410 |
Stiv PVC | 1380–1410 |
gummi | 920–2 200 |
De tre er et levende materiale hvis tetthet varierer i henhold til flere parametre, i første rekke gass og fuktighet . Tømmer med en tetthet større enn 1000 kg m −3 flyter ikke.
|
|
Tetthet av elementer i den standard tilstand , ved omgivelsestemperatur og trykk, i g / cm 3 (elementer med en densitet større enn den for osmium eller iridium har kun en kalkulert / sies og ikke målt tetthet faktisk disse super-tung radioaktive elementer var produsert i for liten mengde eller oppløses for raskt til å tillate en måling):
H | Hei | |||||||||||||||||
Li 0,534 |
Vær 1848 |
B 2,34 |
C 2 |
IKKE | O | F | Født | |||||||||||
Na 0,971 |
MG 1 738 |
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 |
Ess 5.72 |
Se 4.79 |
Br 3.12 |
Kr | |
Rb 1,532 |
Sr 2,64 |
Y 4.469 |
Zr 6.52 |
Numre 8.57 |
MB 10.22 |
Tc 11.5 |
Ru 12.1 |
Rh 12.41 |
Pd 12.02 |
Ag 10.5 |
Cd 8.69 |
I 7.31 |
Sn 7.29 |
Sb 6.68 |
Te 6.23 |
I 4.93 |
Xe | |
Cs 1,87 |
Ba 3,62 |
* |
Les 9841 |
Hf 13.31 |
Din 16.4 |
W 19.3 |
Til 20.8 |
Ben 22,587 |
Ir 22.562 |
Pt 21.45 |
Klokka 19.3 |
Hg 13.546 |
Tl 11,85 |
Pb 11.35 |
Bi 9.79 |
Po 9.2 |
På | 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 |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
den 6,145 |
Denne 6,77 |
Pr 6,773 |
Nd 7.008 |
Pm 7.264 |
Sm 7,52 |
EU 5 244 |
Gd 7.901 |
Tb 8.23 |
Dy 8.551 |
Ho 8,795 |
Er 9.066 |
Tm 9.321 |
Yb 6.9 |
||||
** |
Apg 10.07 |
Th 11.72 |
Pa 15.37 |
U 19.1 |
Np 20.25 |
Pu 19.816 |
Er 12 |
Cm 13,51 |
Bk 13.25 |
Jf 15.1 |
Jes 8,84 |
Fm | Md | Nei |
Tettheten til elementene ved deres smeltepunkt i g / cm 3 :
H 0,071 |
Hei | |||||||||||||||||
Li 0.512 |
Vær 1,69 |
B 2.08 |
VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||
Na 0,927 |
Mg 1584 |
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 |
Ess 5.22 |
Se 3,99 |
Br | 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 |
I 7.02 |
Sn 6,99 |
Sb 6.53 |
Te 5.7 |
Jeg | Xe | |
Cs 1843 |
Ba 3.338 |
* |
Les 9.3 |
Hf |
Din 15 |
W 17.6 |
Til 18.9 |
Ben 20 |
Ir 19 |
Pt 19,77 |
Klokka 17.31 |
Hg |
Tl 11.22 |
Pb 10,66 |
Bi 10.05 |
Po | På | Rn |
Fr | Ra | ** |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
den 5,94 |
Denne 6.55 |
Pr 6.5 |
Nd 6,89 |
Pm |
Sm 7.16 |
EU 5.13 |
Gd 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 |
Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei |