Malzeme yoğunluğu ve özgül ağırlığı
Yoğunluk
Bir maddenin önemli özelliklerinden biri de yoğunluğudur. Yoğunluk, bir maddenin kütlesinin hacmine oranıdır. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:
ρ = m/V
ρ, yoğunluğu belirtmek için yaygın olarak kullanılan Yunanca harftir, m kütleyi, V ise hacmi temsil eder. Homojen bir sıvının yoğunluğu, homojen bir katının yoğunluğundan temelde farklıdır. Örneğin, demir veya buzun her yerinde aynı yoğunluk vardır. Bu durum, atmosfer veya su gibi sıvılardan farklıdır. Dünya atmosferinde, atmosferin Dünya yüzeyinden yüksekliği arttıkça yoğunluk azalırken, örneğin deniz suyunda, derinlik arttıkça yoğunluk artar. Homojen bir sıvının yoğunluğu, sıcaklık ve basınç gibi çevresel faktörlere bağlı olabilir.
Yoğunluk için Uluslararası Birimler Sistemi'nde kilogram/metreküp (kg/m³) kullanılır . CGS birimleri, yani santimetre, gram ve saniye için yoğunluk gram/santimetreküp (gr/cm³) olarak ifade edilir . Aşağıda çeşitli maddelerin yoğunluk verileri verilmiştir.
-
doymuş
Yoğunluk (kg/ m³ )
Sıvı
Hava
Deniz suyu
kan
Bensin
Merkür
1,00 x 10 3
1,03 x 10 3
1,06 x 10 3
0,68 x 10 3
13,6 x 10 3
Sağlam
Es
alüminyum
Çelik
Emas
dondurma
Odun
Tembaga
Timah
Tulang
0,92 x 10 3
2,70 x 10 3
7,8 x 10 3
19,3 x 10 3
2,4 – 2,8 x 10³
0,3 – 0,9 x 10³
8,9 x 10 3
11,3 x 10 3
1,7 – 2.0 x 10³
Gaz Halindeki Maddeler
Hava
helyum
Hidrojen
Su buharı (100 ° C)
1,293
0,1786
0,08994
0,6
Yukarıdaki tabloda belirtilen maddenin yoğunluğu, maddenin 0 ° C sıcaklıkta ve 1 atm basınçta (atm = basınç birimi) olan yoğunluğudur.
Özgül ağırlık
Özgül ağırlık, bir maddenin yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranıdır. Bir maddenin özgül ağırlığı, yoğunluğunu 103 kg /m³'e ( suyun yoğunluğu) bölerek elde edilebilir . Özgül ağırlığın boyutu yoktur.
Bir cismin yoğunluğu suyun yoğunluğundan az ise, o cisim yüzer. Yüzen bir cismin özgül ağırlığı 1'den küçüktür. Tersine, bir cismin yoğunluğu suyun yoğunluğundan fazla ise, özgül ağırlığı 1'den büyüktür. Bu durumda cisim batar.
