Gęstość

W tym artykule znajdziesz najważniejsze informacje o gęstości: definicję gęstości, wzory na gęstość w fizyce i chemii, przykłady oraz wyjaśnienia a także tablice gęstości substancji.


Gęstość:Wzory z fizyki - gimnazjum


Co to jest gęstość?

Gęstość to wielkość fizyczna określająca masę substancji przypadającej na jednostkę objętości. Gęstość definiujemy jako stosunek masy m do objętość V.

Potocznie, w języku polskim gęsty oznacza mało płynny. W fizyce gęsta substancja to niekoniecznie taka, którą cieżko zamieszać. W fizyce, gęsta substancja ma stosunkowo dużą masę w jednostce objętości. Na przykład woda jest gęstsza a więc w sensie fizycznym cięższa od lodu i dlatego unosi się on na wodzie.

gęstość

Symbol gęstości

Najczęściej używanym symbolem gęstości jest ρ – grecka litera rho (czytaj ro), w chemii spotykamy też d – mała litera alfabetu łacińskiego.

Wzór na gęstość

W fizyce, gęstość substancji obliczamy dzieląc masę ciała przez jego objętość:

\(\rho = \frac{m}{V} \)

\(V \) – objętość ciała
\(m \) – masa ciała
\(\rho \) – gęstość ciała oznaczana jako rho (czytaj ro)

Wzór na gęstość

Wzór na gęstość – chemia

W chemii, do obliczenia gęstości zastosujemy dokładnie ten sam wzór co w fizyce ale zwyczajowo oznaczymy gęstość jako d a nie \(\rho \) (rho).

\(d = \frac{m}{V} \)

\(V \) – objętość ciała
\(m \) – masa ciała
\(d \) – gęstość ciała oznaczana w chemii jako d (zamiast rho)


Wzór na gęstość – przekształcenia

Przekształcając wzór na gęstość, możemy wyliczyć masę:

\(m = \rho \cdot V \)

A także objętość:

\(V = \frac{m}{\rho} \)


Jednostka gęstości

Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny – kg/m³. Używamy również jednostki g/cm³.


Gęstość przykłady

Przykłady gęstości substancji:

  • Drewno ma gęstość 700 kg/m³. Jest lżejsze od wody i dlatego się na niej unosi.
  • Lód ma gęstość 917 kg/m³. Jest lżejszy od wody i dlatego się na niej unosi.
  • Woda ma gęstość 1000 kg/m³ (czyli 1 g/cm³). Nie jest to przypadek i wynika z faktu iż. historycznie za wzorzec 1 kilograma masy był kiedyś przyjmowany jeden litr wody o temperaturze czterech stopni Celsjusza przy ciśnieniu normalnym.
  • Złoto ma gęstość 19320 kg/m³. Jest bardzo ciężkie. Jedna standardowa sztabka waży ponad 12 kilogramów.


Gęstość – wyjaśnienie

  • Pamiętajmy: w fizyce gęstość określa masę substancji przypadającej na jednostkę objętości a więc ma związek z „ciężkością” substancji a nie jej płynnością (lepkością)
  • Gęstość pozwala na wygodne wyliczanie masy ciała, kiedy znamy jego objętość lub objętości kiedy znamy masę ciąła.
  • Gęstość zmienia się pod wpływem zmian temperatury oraz ciśnienia. Zmiany są stosunkowo nieznaczne dla ciał stałych oraz cieczy ale zauważalne dla gazów. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost gęstości (przy spadku objętości). Wzrost temperatury zazwyczaj zmniejsza gęstości (przy wzroście objętości).
  • Gęstość ciała możemy ustalić laboratoryjnie na przykład ważąc je a następnie zanurzając w wodzie odnotowując przyrost objętości w naczyniu. Gęstość wyliczamy dzieląc masę przez objętość.


Tabele gęstości substancji

Stan skupieniaWielkość fizycznaWartość [kg/m³]Uwagi
gazgęstość wodoru0,09w 20 °C, ciśnienie normalne
gęstość helu0,18w 20 °C, ciśnienie normalne
gęstość powietrza1,20w 20 °C, ciśnienie normalne
gęstość azotu1,25w 20 °C, ciśnienie normalne
gęstość tlenu1,43w 20 °C, ciśnienie normalne
cieczgęstość benzyny700,00w 22 °C
gęstość alkoholu790,00w 22 °C
gęstość nafty810,00w 22 °C
gęstość wody1 000,00w 22 °C
gęstość rtęci13 546,00w 22 °C
ciało stałegęstość drewna700,00przy 20 °C
gęstość lodu917,00w 0 °C
gęstość aluminium2 720,00przy 20 °C
gęstość żelaza7 875,00przy 20 °C
gęstość złota19 282,00przy 20 °C

 

A może szukasz innych wzorów i definicji? Koniecznie zajrzyj do działu – Ciała stałe i ciecze!

UDOSTĘPNIJ LINK:
Facebooktwittermail