एखाद्या वस्तूचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे घनता, म्हणजेच घनतान्या. छान संज्ञा आहे घनता. घनता म्हणजे पदार्थाच्या वस्तुमानाचे त्याच्या आकारमानाशी असलेले गुणोत्तर. गणितानुसार, ते असे लिहिले जाते:
ρ = m/V
(ρ, ज्याचा उच्चार ‘ऱ्हो’ असा होतो) हे घनता व्यक्त करण्यासाठी सामान्यतः वापरले जाणारे ग्रीक अक्षर आहे, m म्हणजे वस्तुमान आणि V म्हणजे आकारमान.
आंतरराष्ट्रीय एकक प्रणाली घनता किलोग्राम प्रति घन मीटर (kg/m³) मध्ये3CGS एककांसाठी, म्हणजेच सेंटीमीटर, ग्रॅम आणि सेकंद, घनतेचे एकक ग्रॅम प्रति घन सेंटीमीटर (gr/cm³) मध्ये व्यक्त केले जाते.3).
खाली अनेक वस्तूंच्या घनतेचा डेटा दिला आहे.
वरील तक्त्यात नमूद केलेली वस्तूची घनता ही ०° तापमानावरची घनता आहे.o C आणि 1 atm दाब (atm = दाबाचे एकक)
हवा आणि द्रवाची घनता
द्रवाची घनता घन पदार्थाच्या घनतेपेक्षा वेगळी असते. लोखंड किंवा लाकडाची घनता प्रत्येक भागात सारखीच असते. हे हवा किंवा पाण्यासारख्या द्रवांच्या बाबतीत वेगळे असते. समुद्रसपाटीपासून हवा जितकी उंच असते, तितकी तिची घनता कमी असते. याचे कारण असे की, उंचीनुसार गुरुत्वाकर्षणाची शक्ती कमी होते. तुम्ही जितके उंच जाल, तितकी गुरुत्वाकर्षणाची शक्ती कमी होते, त्यामुळे आत खेचल्या जाणाऱ्या हवेचे प्रमाणही कमी होते. समुद्रसपाटीजवळ हवेचे प्रमाण पर्वताच्या शिखरावरील हवेच्या प्रमाणापेक्षा जास्त असते. समान जागेत किंवा आकारमानात, समुद्राजवळील हवेचे वस्तुमान जास्त असते आणि त्यामुळे तिची घनताही जास्त असते. याउलट, पर्वताच्या शिखरावरील हवेचे वस्तुमान कमी असते आणि त्यामुळे तिची घनता कमी असते. समुद्रसपाटीपासून जितके दूर जाल, तितकी हवेची घनता कमी होते.
उदाहरणार्थ, समुद्राच्या पाण्याची घनता किती असते? हवा ही स्वतंत्र, गतिशील अणू किंवा रेणूंनी बनलेली असते, त्यामुळे हवेच्या प्रमाणावर तिच्यावर खेचणाऱ्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीचा मोठा प्रभाव पडतो. याउलट, पाण्याचे रेणू एकटे नसतात आणि एकमेकांपासून वेगळेही नसतात; ते एकत्र बांधलेले असतात आणि सहजपणे हलत नाहीत. त्यामुळे, समुद्राच्या पृष्ठभागावरील पाण्याच्या रेणूंची संख्या आणि समुद्रतळावरील पाण्याच्या रेणूंची संख्या यात फारसा फरक नसतो. म्हणून, उंची वेगळी असली तरी, पृष्ठभागावरील समुद्राच्या पाण्याची घनता ही समुद्रतळावरील समुद्राच्या पाण्याच्या घनतेइतकीच असते.
तापमान आणि आकारमानातील बदलांचा द्रवांच्या घनतेवर होणारा परिणाम
प्रत्येक वस्तूचे तापमान वाढल्यास ती प्रसरण पावते (आकारमान वाढते) आणि तापमान कमी झाल्यास ती आकुंचन पावते (आकारमान कमी होते). याला ० ° C ते ४ ° C तापमानाचे पाणी अपवाद आहे. पुढील उदाहरणे हे स्पष्ट करतात. तुम्ही कधी असा अनुभव घेतला आहे का, की पार्क केलेल्या मोटरसायकलच्या चाकात हवा गळकी नसतानाही ते पंक्चर झाले? मोटरसायकलचे चाक पंक्चर झाले कारण चाकाच्या आतील हवेचे आकारमान कमी झाले. हवेचे आकारमान कमी झाले कारण हवेचे तापमान कमी झाले. असे तेव्हा घडते जेव्हा हवेचे तापमान खूप थंड असते. आणखी एक उदाहरण. कृपया एक रबरी फुगा फुगेपर्यंत फुगवा आणि नंतर फुग्याचे तोंड बांधा जेणेकरून हवा बाहेर जाणार नाही. फुगा गरम ठिकाणी वाळवा. फुग्याचे काय होते ते पाहा! फुगा फुटेल कारण हवेचे तापमान वाढल्यामुळे फुग्याच्या आतील हवेचे आकारमान वाढते. रबराची लवचिकता हवेच्या प्रसरणाला तोंड देऊ शकत नाही, त्यामुळे फुगा फुटतो.
वरील दोन उदाहरणे हे दाखवतात की, द्रव किंवा वायू यांसारख्या कोणत्याही पदार्थाचे तापमान बदलल्यास त्याचे आकारमान बदलू शकते. बंद चाक किंवा फुग्याच्या आतील हवेचे वस्तुमान स्थिर राहते; फक्त आकारमान बदलते. आकारमानातील बदलांमुळे हवेची घनता बदलते.
