Gęstość substancji

Gęstość to wielkość fizyczna, która określa masę substancji przypadającą na jednostkę objętości. Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny (kg/m³). Inne jednostki to m.in. kilogram na litr (kg/l) oraz gram na centymetr sześcienny (g/cm³) .

Gęstość - określa się jako stosunek masy do objętości. d - gęstość ciał stałych podaje się zwykle w jednostkach [g/cm3] a gazów [g/dm3]. m - masa - jednostki: g, kg V - objętość - jednostki: cm3,  dm3,  m3 .

Olej i woda to substancje nie mieszające się ze sobą. Olej ma mniejszą gęstość niż woda (jest lżejszy). Po dodaniu oleju do wody - olej tworzy górną warstwę a woda dolną

Przeliczanie jednostek
1 m³ = 1000dm³    1 dm³ = 1000cm³
1 kg = 1000g.

Gęstość substancji jest jej cechą charakterystyczną w określonych warunkach fizycznych. Można ją odczytać z tabel.
Fragment tabeli gęstości (w warunkach: 0^oC, 1013 hPa)

Gęstość substancji można wyznaczyć przez ważenie próbek o znanej objętości. Przy wyznaczaniu gęstości cieczy stosuje się również areometry. Areometry wypełnione cieczą o znanej gęstości mogą służyć do wyznaczania gęstości innych cieczy. Przy wyznaczaniu gęstości gazów stosuje się między innymi ważenie naczyń z gazem o różnym ciśnieniu gazu.

Przykładowe zadania

Zadanie 1. 200cm³ żelaza ma masę 1,574kg. Oblicz gęstość żelaza.
Rozwiązanie
Dane: m=1,574kg   V=200cm³                 Szukane: d=?

1,5740kg = 1574g
d=m/V    ⇒   d=1574g/200cm³  ⇒  d = 7,87g/cm³

Zadanie 2. Oblicz masę kostki sześciennej miedzi o krawędzi 2cm miedzi. Gęstość miedzi odszukaj w tablicach.
Rozwiązanie
Dane: l = 2cm      d=8,95g/cm³             Szukane: m=? 
V = l³ = (2 cm)³ = 8cm³
d=m/V   ⇒ m=d*V  ⇒   m =8,95g/cm³ * 8cm³       ⇒  m=71,6g   

Zadanie 3. Oblicz, ile dm³ zajmie 5g tlenu. Gęstość tlenu odszukaj w tablicach.
Rozwiązanie
Dane: m=5g,    d = 0,00143g/cm³     Szukane: V=?
d=m/V    ⇒   V = m/d    ⇒  V = 5g / (0,00143g/cm³)  ≈ 3496,5 cm³ ≈ 3,5dm³