ความหนาแน่น
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
- ความหนาแน่นในความหมายอื่นดูที่ ความหนาแน่น (แก้ความกำกวม)
ความหนาแน่น (อังกฤษ: density, สัญลักษณ์: ρ อักษรโรในภาษากรีก) เป็นการวัดมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมากขึ้น มวลต่อหน่วยปริมาตรก็ยิ่งมากขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือวัตถุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่น เหล็ก) จะมีปริมาตรน้อยกว่าวัตถุความหนาแน่นต่ำ (เช่น น้ำ) ที่มีมวลเท่ากัน
หน่วยเอสไอของความหนาแน่นคือ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)
ความหนาแน่นเฉลี่ย (average density) หาได้จากผลหารระหว่างมวลรวมกับปริมาตรรวม ดังสมการ
โดยที่
- ρ คือความหนาแน่นของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
- m คือมวลรวมของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัม)
- V คือปริมาตรรวมของวัตถุ (หน่วย ลูกบาศก์เมตร)
[แก้] เครื่องมือวัดความหนาแน่น
เครื่องมือที่ใช้วัดความหนาแน่นของของเหลวคือ พิคโนมิเตอร์ (pycnometer) เครื่องมือวัดความหนาแน่นของก๊าซคือ แก๊สพิคโนมิเตอร์ (gas pycnometer)
[แก้] ความหนาแน่นของสสารต่าง ๆ
สสารที่มีความหนาแน่นสูงสุดที่รู้จักกัน คือสสารที่อยู่ในดาวนิวตรอนที่เรียกว่านิวตรอเนียม) ใจกลางหลุมดำ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไม่มีปริมาตร ดังนั้นจึงไม่สามารถหาความหนาแน่นได้
สสารที่หนาแน่นที่สุดที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติบนโลก คือ ธาตุอิริเดียม มีความหนาแน่นประมาณ 22650 kg/m3.
ตารางความหนาแน่นของสสารชนิดต่าง ๆ:
| สสาร | ความหนาแน่นในหน่วย kg/m3 |
| อิริเดียม | 22650 |
| ออสเมียม | 22610 |
| แพลตินัม | 21450 |
| ทองคำ | 19300 |
| ทังสเตน | 19250 |
| ยูเรเนียม | 19050 |
| ปรอท | 13580 |
| แพลเลเดียม | 12023 |
| ตะกั่ว | 11340 |
| เงิน | 10490 |
| ทองแดง | 8960 |
| เหล็ก | 7870 |
| ดีบุก | 7310 |
| ไทเทเนียม | 4507 |
| เพชร | 3500 |
| อะลูมิเนียม | 2700 |
| แมกนีเซียม | 1740 |
| น้ำทะเล | 1025 |
| น้ำ | 1000 |
| น้ำแข็ง | 917 |
| เอทิลแอลกอฮอล์ | 790 |
| น้ำมันเบนซิน | 730 |
| แอโรเจล | 3.0 |
| ก๊าซ ใด ๆ | 0.0446 เท่าของมวลโมเลกุลเฉลี่ย, ดังนั้นอยู่ระหว่าง 0.09 ถึงประมาณ 10.0 (ที่ความดันและอุณหภูมิมาตรฐาน) |
| ตัวอย่างเช่น อากาศ | 1.2 |
| ความหนาแน่นของอากาศ ρ เทียบกับอุณหภูมิ °C | |
| T ในหน่วย °C | ρ ในหน่วย kg/m3 |
| - 10 | 1.341 |
| - 5 | 1.316 |
| 0 | 1.293 |
| + 5 | 1.269 |
| + 10 | 1.247 |
| + 15 | 1.225 |
| + 20 | 1.204 |
| + 25 | 1.184 |
| + 30 | 1.164 |
สังเกตว่าอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น ๆ เครื่องบินจึงทำจากอะลูมิเนียม นอกจากนี้อากาศก็มีความหนาแน่นถึงแม้ว่าจะมีค่าน้อยก็ตาม แอโรเจล (Aerogel) เป็นของแข็งที่หนาแน่นน้อยที่สุดในโลก
