Egy tárgy egyik fontos tulajdonsága a sűrűsége, azaz sűrűségnya. A menő kifejezés a sűrűség. A sűrűség egy anyag tömegének és térfogatának aránya. Matematikailag így írható:
ρ = m/V
(ρ jelentése „rho”) egy görög betű, amelyet általában a sűrűség kifejezésére használnak, m a tömeget, V pedig a térfogatot jelöli.
Nemzetközi mértékegységrendszer sűrűség kilogramm köbméterenként (kg/m3). A CGS mértékegységek, nevezetesen a centiméter, a gramm és a másodperc esetében a sűrűség mértékegysége gramm per köbcentiméter (gr/cm3).
A következő adatok több objektum sűrűségére vonatkoznak.
A fenti táblázatban megadott tárgy sűrűsége a tárgy sűrűsége 0 °C hőmérsékleten.o C és 1 atm nyomás (atm = nyomás mértékegysége)
A levegő és a folyadék sűrűsége
Egy folyadék sűrűsége eltér egy szilárd anyag sűrűségétől. A vas vagy a fa minden részében azonos sűrűségű. Ez különbözik a folyadékoktól, például a levegőtől vagy a víztől. Minél magasabban van a levegő a tengerszint felett, annál kisebb a sűrűsége. Ez azért van, mert a gravitációs erő a magassággal csökken. Minél magasabbra megyünk, annál kisebb a gravitációs erő, így a beszívott levegő mennyisége is csökken. A tengerszint közelében lévő levegő mennyisége nagyobb, mint egy hegy tetején lévő levegő mennyisége. Ugyanabban a térben vagy térfogatban a tenger közelében lévő levegőnek nagyobb a tömege, ezért nagyobb a sűrűsége. Fordítva, a hegy tetején lévő levegőnek kisebb a tömege, ezért kisebb a sűrűsége. Minél távolabb van a tengerszinttől, annál kisebb a levegő sűrűsége.
Mi a helyzet a víz, például a tengervíz sűrűségével? A levegő különálló, mozgékony atomokból vagy molekulákból áll, így a levegő mennyiségét nagymértékben befolyásolja a rá ható gravitációs erő. Ezzel szemben a vízmolekulák nem állnak önmagukban, és nincsenek elválasztva egymástól; össze vannak kötve, és nem mozognak könnyen. Ezért a tengerfelszínen lévő vízmolekulák száma nem sokban különbözik a tengerfenéken lévő vízmolekulák számától. Tehát a tengervíz sűrűsége a felszínen majdnem megegyezik a tengerfenéken lévő tengervíz sűrűségével, annak ellenére, hogy a tengerszint feletti magasság eltérő.
A hőmérséklet- és térfogatváltozás hatása a folyadékok sűrűségére
Minden test kitágul (térfogatnövekszik), ha a hőmérséklete emelkedik, és összehúzódik (térfogatcsökken), ha a hőmérséklete csökken. Kivéve a 0 °C hőmérsékletű vizet.oC–4oC. A következő példák ezt magyarázzák el. Tapasztaltál már olyan esetet, hogy egy parkoló motorkerékpár kereke laposra fordult, annak ellenére, hogy nem volt szivárgás? A motorkerékpár kerekei laposra fordulnak, mert a kerékben lévő levegő térfogata csökken. A levegő térfogata csökken, mert a levegő hőmérséklete csökken. Ez akkor történik, amikor a levegő hőmérséklete nagyon hideg. Egy másik példa. Fújj fel egy gumiballont, amíg ki nem tágul, majd kösd össze a ballon száját, hogy a levegő ne szökjön ki. Szárítsd meg a ballont forró helyen. Figyeld meg, mi történik a ballonnal! A ballon azért fog kipukkadni, mert a benne lévő levegő térfogata megnő a levegő hőmérsékletének növekedése miatt. A gumi rugalmassága nem képes ellenállni a levegő tágulásának, ezért a ballon kipukkad.
A fenti két példa azt mutatja, hogy egy folyadék térfogata, legyen az folyékony vagy gáz, megváltozhat, ha a hőmérséklete változik. Egy zárt kerékben vagy léggömbben lévő levegő tömege állandó marad; csak a térfogat változik. A térfogatváltozás a levegő sűrűségének változását okozza.
