Gustoća

Jedno od važnih svojstava objekta je gustoća, tj. gustoćanya. Kul izraz je gustoća. Gustoća je omjer mase i volumena tvari. Matematički se piše:
ρ = m/V
(ρ se čita „rho“) je grčko slovo koje se obično koristi za izražavanje gustoće, m je masa, a V je volumen.
Međunarodni sustav mjernih jedinica gustoća je kilograma po kubnom metru (kg/m3). Za CGS jedinice, odnosno centimetre, grame i sekunde, jedinica gustoće izražava se u gramima po kubnom centimetru (gr/cm3).

Slijede podaci o gustoći za nekoliko objekata.

Gustoća - 1Gustoća objekta navedena u gornjoj tablici je gustoća objekta na temperaturi od 0o C i tlak od 1 atm (atm = jedinica tlaka)

Gustoća zraka i tekućine

Gustoća fluida razlikuje se od gustoće krute tvari. Željezo ili drvo imaju istu gustoću u svakom dijelu. To se razlikuje od fluida, poput zraka ili vode. Što je zrak viši iznad razine mora, to je njegova gustoća niža. To je zato što sila gravitacije opada s visinom. Što se više penjete, to je gravitacijska sila manja, pa se smanjuje i količina usisanog zraka. Količina zraka blizu razine mora veća je od količine zraka na vrhu planine. U istom prostoru ili volumenu, zrak blizu mora ima veću masu i stoga veću gustoću. Obrnuto, zrak na vrhu planine ima manju masu i stoga nižu gustoću. Što je dalje od razine mora, to je gustoća zraka niža.

PROČITAJTE TAKOĐER  Unakrsno množenje

Što je s gustoćom vode, na primjer morske vode? Zrak se sastoji od odvojenih, pokretnih atoma ili molekula, pa na količinu zraka uvelike utječe snaga gravitacijske sile koja ga vuče. Suprotno tome, molekule vode ne stoje same i nisu odvojene jedna od druge; one su povezane i ne kreću se lako. Stoga se broj molekula vode na površini mora ne razlikuje puno od broja molekula vode na morskom dnu. Dakle, gustoća morske vode na površini gotovo je ista kao gustoća morske vode na morskom dnu, iako je nadmorska visina različita.

Utjecaj promjena temperature i volumena na gustoću tekućina

PROČITAJTE TAKOĐER  Izvor zvuka

Svaki objekt se širi (volumen se povećava) ako mu se temperatura povećava, a skuplja (volumen se smanjuje) ako mu se temperatura smanjuje. Osim vode na temperaturi od 0oC–4oC. Sljedeći primjeri objašnjavaju ovo. Jeste li ikada doživjeli incident u kojem se kotač parkiranog motocikla probušio iako nije bilo curenja? Kotači motocikla se probuše jer se volumen zraka unutar kotača smanjuje. Volumen zraka se smanjuje jer se temperatura zraka smanjuje. To se događa kada je temperatura zraka vrlo niska. Drugi primjer. Molimo vas da napuhnete gumeni balon dok se ne proširi, a zatim zavežete otvor balona tako da zrak ne izlazi. Osušite balon na vrućem mjestu. Promatrajte što se događa s balonom! Balon će puknuti jer se volumen zraka unutar balona povećava zbog porasta temperature zraka. Elastičnost gume ne može izdržati širenje zraka pa balon puca.

PROČITAJTE TAKOĐER  Viskoznost

Dva gornja primjera pokazuju da se volumen fluida, bilo da se radi o tekućini ili plinu, može promijeniti ako se promijeni njegova temperatura. Masa zraka unutar zatvorenog kotača ili balona ostaje konstantna; mijenja se samo volumen. Promjene volumena uzrokuju promjenu gustoće zraka.

Referensi