Một trong những đặc tính quan trọng của vật thể là mật độ, hay còn gọi là khối lượng riêng. Tỉ trọngĐúng vậy. Thuật ngữ hay ho hơn là mật độ. Mật độ là tỷ lệ giữa khối lượng và thể tích của một chất. Về mặt toán học, nó được viết như sau:
ρ = m/V
(ρ đọc là “rho”) là một chữ cái Hy Lạp thường được dùng để biểu thị mật độ, m là khối lượng và V là thể tích.
Hệ thống đơn vị quốc tế Tỉ trọng là kilogam trên mét khối (kg/m³)3Đối với các đơn vị CGS, cụ thể là centimet, gam và giây, đơn vị mật độ được biểu thị bằng gam trên centimet khối (gr/cm³).3).
Dưới đây là dữ liệu về mật độ của một số đối tượng.
Khối lượng riêng của vật thể được nêu trong bảng trên là khối lượng riêng của vật thể ở nhiệt độ 0.o Nhiệt độ C và áp suất 1 atm (atm = đơn vị áp suất)
Mật độ của không khí và chất lỏng
Mật độ của chất lỏng khác với mật độ của chất rắn. Sắt hoặc gỗ có cùng mật độ ở mọi phần. Điều này khác với chất lỏng, chẳng hạn như không khí hoặc nước. Không khí càng ở độ cao so với mực nước biển, mật độ càng thấp. Điều này là do lực hấp dẫn giảm theo độ cao. Càng lên cao, lực hấp dẫn càng giảm, do đó lượng không khí được hút vào cũng giảm. Lượng không khí gần mực nước biển lớn hơn lượng không khí trên đỉnh núi. Trong cùng một không gian hoặc thể tích, không khí gần biển có khối lượng lớn hơn và do đó có mật độ lớn hơn. Ngược lại, không khí trên đỉnh núi có khối lượng nhỏ hơn và do đó có mật độ thấp hơn. Càng xa mực nước biển, mật độ không khí càng thấp.
Vậy còn mật độ của nước, ví dụ như nước biển thì sao? Không khí được cấu tạo từ các nguyên tử hoặc phân tử riêng lẻ, có thể di chuyển, vì vậy lượng không khí bị ảnh hưởng rất nhiều bởi lực hấp dẫn. Ngược lại, các phân tử nước không đứng riêng lẻ và không tách rời nhau; chúng liên kết với nhau và không dễ dàng di chuyển. Do đó, số lượng phân tử nước ở mặt biển không khác biệt nhiều so với số lượng phân tử nước ở đáy biển. Vì vậy, mật độ nước biển ở mặt biển gần như bằng mật độ nước biển ở đáy biển, ngay cả khi độ cao khác nhau.
Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ và thể tích đến mật độ của chất lỏng.
Mọi vật đều giãn nở (thể tích tăng) khi nhiệt độ tăng và co lại (thể tích giảm) khi nhiệt độ giảm. Ngoại trừ nước ở nhiệt độ từ 0 ° C đến 4 ° C. Các ví dụ sau đây sẽ giải thích điều này. Bạn đã bao giờ gặp trường hợp bánh xe máy đang đỗ bị xẹp hơi dù không hề bị rò rỉ chưa? Bánh xe máy bị xẹp hơi vì thể tích không khí bên trong bánh xe giảm. Thể tích không khí giảm vì nhiệt độ không khí giảm. Điều này xảy ra khi nhiệt độ không khí rất lạnh. Một ví dụ khác. Hãy thổi phồng một quả bóng cao su cho đến khi nó phồng lên rồi buộc chặt miệng bóng để không khí không thoát ra ngoài. Phơi khô quả bóng ở nơi nóng. Quan sát điều gì xảy ra với quả bóng! Quả bóng sẽ vỡ vì thể tích không khí bên trong tăng lên do nhiệt độ không khí tăng. Độ đàn hồi của cao su không chịu được sự giãn nở của không khí nên quả bóng bị vỡ.
Hai ví dụ trên cho thấy thể tích của một chất lỏng, dù là chất lỏng hay chất khí, đều có thể thay đổi nếu nhiệt độ của nó thay đổi. Khối lượng không khí bên trong một bánh xe kín hoặc một quả bóng bay vẫn không đổi; chỉ có thể tích thay đổi. Sự thay đổi về thể tích làm thay đổi mật độ không khí.
