Плотность
Плотность (точнее, объемная массовая плотность ; также известная как удельная масса ) вещества — это его масса в единице объема . Чаще всего для обозначения плотности используется символ ρ (строчная греческая буква rho ), хотя можно использовать и латинскую букву D. Математически плотность определяется как масса, деленная на объем: [1]
где ρ — плотность, m — масса, V — объем. В некоторых случаях (например, в нефтяной и газовой промышленности США) плотность в общих чертах определяется как его вес на единицу объема [2] , хотя с научной точки зрения это неверно — эта величина более конкретно называется удельным весом .
Для чистого вещества плотность имеет то же численное значение, что и его массовая концентрация . Различные материалы обычно имеют разную плотность, и плотность может иметь отношение к плавучести , чистоте и упаковке . Осмий и иридий являются самыми плотными из известных элементов при стандартных условиях температуры и давления .
Для упрощения сравнения плотности в разных системах единиц ее иногда заменяют безразмерной величиной « относительная плотность » или « удельный вес », т. е. отношением плотности вещества к плотности стандартного вещества, обычно воды. Таким образом, относительная плотность меньше единицы по отношению к воде означает, что вещество плавает в воде.
Плотность материала зависит от температуры и давления. Это изменение обычно мало для твердых тел и жидкостей, но гораздо больше для газов. Увеличение давления на объект уменьшает объем объекта и, таким образом, увеличивает его плотность. Повышение температуры вещества (за некоторыми исключениями) уменьшает его плотность за счет увеличения объема. В большинстве материалов нагрев нижней части жидкости приводит к конвекции тепла снизу вверх из-за уменьшения плотности нагретой жидкости, что заставляет ее подниматься по сравнению с более плотным ненагретым материалом.
Величина, обратная плотности вещества, иногда называется его удельным объемом (этот термин иногда используется в термодинамике ) . Плотность является интенсивным свойством в том смысле, что увеличение количества вещества не увеличивает его плотность; скорее это увеличивает его массу.
