Una de les propietats importants d'un objecte és la densitat, també coneguda com a densitatnya. El terme interessant és densitat. La densitat és la relació entre la massa i el volum d'una substància. Matemàticament, s'escriu:
ρ = m/V
(ρ es llegeix "rho") és una lletra grega que s'utilitza habitualment per expressar densitat, m és massa i V és volum.
Sistema internacional d'unitats densitat són quilograms per metre cúbic (kg/m3). Per a les unitats CGS, és a dir, centímetres, grams i segons, la unitat de densitat s'expressa en grams per centímetre cúbic (gr/cm3).
A continuació es mostren dades de densitat de diversos objectes.
La densitat de l'objecte indicada a la taula anterior és la densitat de l'objecte a una temperatura de 0o C i pressió d'1 atm (atm = unitat de pressió)
Densitat de l'aire i del líquid
La densitat d'un fluid difereix de la densitat d'un sòlid. El ferro o la fusta tenen la mateixa densitat a totes les parts. Això és diferent dels fluids, com l'aire o l'aigua. Com més alt és l'aire sobre el nivell del mar, menor és la seva densitat. Això és degut a que la força de la gravetat disminueix amb l'alçada. Com més alt és, menor és la força gravitatòria, de manera que la quantitat d'aire aspirat també disminueix. La quantitat d'aire prop del nivell del mar és més gran que la quantitat d'aire al cim d'una muntanya. En el mateix espai o volum, l'aire prop del mar té una massa més gran i, per tant, una densitat més gran. Per contra, l'aire al cim d'una muntanya té una massa més petita i, per tant, una densitat més baixa. Com més lluny del nivell del mar, menor és la densitat de l'aire.
I què passa amb la densitat de l'aigua, per exemple, l'aigua de mar? L'aire està compost d'àtoms o molècules mòbils i separats, de manera que la quantitat d'aire està molt influenciada per la força gravitatòria que l'atrau. Per contra, les molècules d'aigua no estan soles i no estan separades les unes de les altres; estan unides i no es mouen fàcilment. Per tant, el nombre de molècules d'aigua a la superfície del mar no és gaire diferent del nombre de molècules d'aigua al fons marí. Així doncs, la densitat de l'aigua de mar a la superfície és gairebé la mateixa que la densitat de l'aigua de mar al fons marí, tot i que l'altitud és diferent.
L'efecte dels canvis de temperatura i volum sobre la densitat dels fluids
Tots els objectes s'expandeixen (augmenta el volum) si la seva temperatura augmenta i es contrauen (augmenta el volum) si la seva temperatura disminueix. Excepte l'aigua a una temperatura de 0 a 4 oC . Els exemples següents ho expliquen. Heu experimentat mai un incident en què una roda de motocicleta aparcada s'hagi desinflat tot i que no hi havia cap fuita? La roda de la motocicleta es va desinflar perquè el volum d'aire a l'interior de la roda va disminuir. El volum d'aire va disminuir perquè la temperatura de l'aire va disminuir. Això passa quan la temperatura de l'aire és molt freda. Un altre exemple. Infleu un globus de goma fins que s'expandeixi i després lligueu la boca del globus perquè l'aire no s'escapi. Assequeu el globus en un lloc calent. Observeu què li passa al globus! El globus explotarà perquè el volum d'aire a l'interior del globus augmenta a causa de l'augment de la temperatura de l'aire. L'elasticitat de la goma no és capaç de suportar l'expansió de l'aire, de manera que el globus explota.
Els dos exemples anteriors demostren que el volum d'un fluid, ja sigui un líquid o un gas, pot canviar si la seva temperatura canvia. La massa d'aire dins d'una roda o globus tancats roman constant; només canvia el volum. Els canvis de volum fan que la densitat de l'aire canviï.
