किसी वस्तु का एक महत्वपूर्ण गुण घनत्व है, जिसे घनत्वन्या। घनत्व एक रोचक शब्द है। घनत्व किसी पदार्थ के द्रव्यमान और आयतन का अनुपात होता है। गणितीय रूप से इसे इस प्रकार लिखा जाता है:
ρ = एम/वी
(ρ को “रो” पढ़ा जाता है) एक ग्रीक अक्षर है जिसका उपयोग आमतौर पर घनत्व को व्यक्त करने के लिए किया जाता है, m द्रव्यमान है और V आयतन है।
इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली घनत्व किलोग्राम प्रति घन मीटर (kg/m³) है।3सीजीएस इकाइयों, जैसे सेंटीमीटर, ग्राम और सेकंड के लिए, घनत्व इकाई को ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर (gr/cm³) में व्यक्त किया जाता है।3).
निम्नलिखित में कई वस्तुओं के घनत्व का डेटा दिया गया है।
ऊपर दी गई तालिका में बताई गई वस्तु का घनत्व, 0°C तापमान पर वस्तु का घनत्व है।o तापमान (C) और दाब 1 atm (atm = दाब की इकाई)
हवा और तरल का घनत्व
किसी द्रव का घनत्व किसी ठोस के घनत्व से भिन्न होता है। लोहा या लकड़ी के प्रत्येक भाग का घनत्व समान होता है। यह हवा या पानी जैसे द्रवों से भिन्न है। समुद्र तल से जितनी अधिक ऊंचाई पर हवा होती है, उसका घनत्व उतना ही कम होता जाता है। इसका कारण यह है कि ऊंचाई के साथ गुरुत्वाकर्षण बल कम होता जाता है। जैसे-जैसे आप ऊपर जाते हैं, गुरुत्वाकर्षण बल कम होता जाता है, इसलिए हवा की मात्रा भी कम होती जाती है। समुद्र तल के निकट हवा की मात्रा पर्वत की चोटी पर हवा की मात्रा से अधिक होती है। समान स्थान या आयतन में, समुद्र के निकट हवा का द्रव्यमान अधिक होता है और इसलिए उसका घनत्व भी अधिक होता है। इसके विपरीत, पर्वत की चोटी पर हवा का द्रव्यमान कम होता है और इसलिए उसका घनत्व भी कम होता है। समुद्र तल से जितनी दूर होते हैं, हवा का घनत्व उतना ही कम होता जाता है।
उदाहरण के लिए, समुद्री जल के घनत्व के बारे में क्या? हवा अलग-अलग, गतिशील परमाणुओं या अणुओं से बनी होती है, इसलिए हवा की मात्रा उस पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल से बहुत प्रभावित होती है। इसके विपरीत, पानी के अणु अकेले नहीं होते और एक दूसरे से अलग नहीं होते; वे आपस में बंधे होते हैं और आसानी से गति नहीं कर सकते। इसलिए, समुद्र की सतह पर पानी के अणुओं की संख्या समुद्र तल पर पानी के अणुओं की संख्या से बहुत अलग नहीं होती। अतः, समुद्र की सतह पर समुद्री जल का घनत्व समुद्र तल पर समुद्री जल के घनत्व के लगभग बराबर होता है, भले ही ऊंचाई अलग-अलग हो।
तापमान और आयतन में परिवर्तन का तरल पदार्थों के घनत्व पर प्रभाव
तापमान बढ़ने पर हर वस्तु का आयतन बढ़ता है और तापमान घटने पर उसका आयतन घटता है। 0 ° C से 4 ° C तापमान पर पानी इसका अपवाद है। निम्नलिखित उदाहरण इसे स्पष्ट करते हैं। क्या आपने कभी ऐसा अनुभव किया है कि खड़ी मोटरसाइकिल का पहिया बिना किसी रिसाव के पंचर हो गया हो? मोटरसाइकिल का पहिया इसलिए पंचर हुआ क्योंकि पहिये के अंदर हवा का आयतन कम हो गया। हवा का आयतन इसलिए कम हुआ क्योंकि हवा का तापमान कम हो गया था। ऐसा तब होता है जब हवा का तापमान बहुत ठंडा होता है। एक और उदाहरण। एक रबर के गुब्बारे में हवा भरें और फिर गुब्बारे का मुंह बांध दें ताकि हवा बाहर न निकले। गुब्बारे को किसी गर्म जगह पर सुखाएं। देखें कि गुब्बारे के साथ क्या होता है! गुब्बारा फट जाएगा क्योंकि हवा के तापमान में वृद्धि के कारण गुब्बारे के अंदर हवा का आयतन बढ़ जाता है। रबर की लोच हवा के फैलाव को सहन नहीं कर पाती, इसलिए गुब्बारा फट जाता है।
ऊपर दिए गए दोनों उदाहरणों से यह स्पष्ट होता है कि किसी भी द्रव, चाहे वह तरल हो या गैस, के तापमान में परिवर्तन होने पर उसका आयतन बदल सकता है। एक बंद पहिये या गुब्बारे के अंदर हवा का द्रव्यमान स्थिर रहता है; केवल आयतन बदलता है। आयतन में परिवर्तन होने पर हवा का घनत्व भी बदल जाता है।
