Ма́сова густина́[8] (часто вживається просто густина[9][10]) — відношення маси речовини (матеріалу) до її об'єму, є фізичною характеристикою будь-якої речовини, з якої складається тіло. Для випадку однорідних тіл масова густина визначається як відношення маси тіла до об'єму , який воно займає. Отже, масова густина для цього випадку запишеться як:

Густина
Розмірність
Формула [1][2][3]
Позначення у формулі , і
Символ величини (LaTeX) і
Протилежно питомий об'єм
Рекомендована одиниця вимірювання кілограм на кубічний метр[3][4][5], tonne per cubic metred[6] і kilogram per litred[7]
CMNS: Густина у Вікісховищі
.

У випадку неоднорідних речовин, масова густина не є сталою в просторі тіла і визначається для кожної його точки окремо. Визначається за умови, що обрана частка речовини, що охоплює задану точку, є якомога меншою. При розгляді речовини в околі точки ми отримуємо масову густину у цій точці як границю маси віднесеної до її об'єму за умови, коли розміри частки прямують до нуля:

Загальна інформація

Масова устина вимірюється в кг/м³ в системі SI. В системі СГС одиниця вимірювання масової густини — г/см³.

Для сипких і пористих тіл розрізняють справжню густину — без урахування порожнин і явну густину — відношення маси речовини до всього займаного об'єму.

Як правило, в разі зменшення температури масова густина збільшується, але є речовини, чия густина в певних температурних діапазонах поводиться інакше, наприклад, вода і чавун.

В разі зміни агрегатного стану масова густина змінюється стрибкоподібно.

Найбільшу густину у Всесвіті мають чорні діри (ρ ≈ 1014 кг/м³) і нейтронні зорі (ρ ≈ 1011 кг/м³). Найнижчу густину має міжгалактичний простір (ρ ≈ 10−33 кг/м³).

В астрономії більше значення має середня густина небесних тіл, за нею можна приблизно визначити склад цього тіла.

Різновиди

Густина відносна

Густина відносна — безрозмірнісна фізична величина, що дорівнює відношенню масової густини речовини, яка розглядається, до масової густини іншої речовини.

Наприклад, густина газу відносна — відношення масової густини газу до масової густини сухого повітря за нормальних умов (нормальної температури 0 °C, нормального тиску 101 325 Па = 760 мм рт.ст.) або стандартних (20 °C; 101 325 Па) умов. Відносна густина газу перебуває в прямій залежності від його молекулярної маси і змінюється приблизно від 0,5 до 1,2 і більше.

Інший приклад: густина нафти відносна (рос. относительная плотность нефти; англ. relative density of oil; нім. relative Erdöldichte f) — відношення масової густини нафти, визначеної при температурі 20 °C, до масової густини дистильованої води при температурі 4 °C.

Густина дійсна

Густина дійсна — характеристика речовини, яка кількісно визначається відношенням маси до об'єму у абсолютно щільному стані (без урахування пор, тріщин).

Одиниці вимірювання

У системі SI одиницею масової густини є кілограм на метр кубічний (кг/м3).

Літри і тонни не є частиною SI, але прийнятні для вживання разом з нею, у наступних одиницях:

  • кілограм на літр (=кілограм на кубічний дециметр)
  • грам на мілілітр (=кілограм на кубічний сантиметр)
  • тонна на метр кубічний (=мегаграм на кубічний метр)

У США, де використовується неметрична система, густина вимірюється в таких одиницях як:

  • унція на кубічний дюйм (1 г/см3 = 0.578 oz/cu in)
  • унція на рідку унцію (1 г/см3 = 1.043 oz/fl. oz)
  • фунт на кубічний дюйм (1 г/см3 = 0.036 lb/cu in)
  • фунт на кубічний фут (1 г/см3 = 62.438 lb/cu ft)
  • фунт на кубічний ярд (1 г/см3 = 1685.55 lb/cu yd)
  • фунт на рідкий галон (1 г/см3 = 8.345 lb/gal)
  • фунт на бушель (1 г/см3 = 77.689 lb/bu)

Див. також

Примітки

  1. 4-2 // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  2. 8-8 // Quantities and units—Part 8: Acoustics — 1 — ISO, 2007. — 13 p.
  3. а б 4-2 // Quantities and units — Part 4: Mechanics — 2 — ISO, 2019. — 15 с.
  4. 8-8.a // Quantities and units—Part 8: Acoustics — 1 — ISO, 2007. — 13 p.
  5. 4-2.a // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  6. 4-2.b // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  7. 4-2.c // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  8. ДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT)
  9. Густина // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
  10. Густина // Словник української мови : в 11 т. — К. : Наукова думка, 1970—1980.)

Література

Посилання