Густина

Густина́ (англ. density) — фізична величина, яка дорівнює відношенню маси речовини (матеріалу) до її об'єму. Є фізичною характеристикою будь-якої речовини, з якої складається тіло. Для випадку однорідних тіл густина визначається як відношення маси тіла $m$ до об'єму $V$, який воно займає. Отже, густина $\rho$ описується формулою:

Густина
Позначення величини	ρ
Розмірність	${\mathsf {L}}^{-3}{\mathsf {M}}$
Формула	$\rho ={\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} V}}$
Позначення у формулі	$\rho$, $m$ і $V$
Символ величини (LaTeX)	$\rho$ і $\rho _{m}$
Підтримується Вікіпроєктом	Вікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірювання	кілограм на кубічний метр, tonne per cubic metred і kilogram per litred
Протилежне	питомий об'єм
Густина у Вікісховищі

$\rho ={\frac {m}{V}}$.

У випадку неоднорідних речовин, густина не є сталою в просторі тіла і визначається для кожної його точки окремо, за умови, що обраний об'єм речовини ΔV, що охоплює задану точку з масою Δm, є якомога меншим. При розгляді речовини в околі точки ми отримуємо густину у цій точці як границю відношення маси Δm віднесеної до її об'єму ΔV за умови, що значення об'єму прямує до нуля ${\Delta V\rightarrow 0}$:

$\rho =\lim _{\Delta V\rightarrow 0}{\frac {\Delta m}{\Delta V}}={\frac {dm}{dV}}$ .

Загальна інформація

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

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

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

У разі зміни агрегатного стану 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 велике значення відіграє середня густина небесних тіл, оскільки за нею можна приблизно визначити склад цього тіла.

Різновиди

Густина відносна

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

Наприклад, густина газу відносна — відношення густини газу до 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 густини нафти, визначеної за температури 20 °C, до густини дистильованої води за температури 4 °C.

Густина дійсна

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

Чисельна густина

Число частинок, поділене на об’єм, який вони займають.

Одиниці вимірювання

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

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

• Густина гідросуміші
• Густина гірської породи
• Густина заряду
• Густина пластового газу
• Густина пластової нафти
• Густина пульпи
• Густина струму
• Денситометрія
• Насипна густина
• Пікнометр
• Густина енергії
• Щільність

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.

Посилання

• Густина, питома маса // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 74. — ISBN 978-966-7407-83-4.
• ГУСТИНА [Архівовано 10 березня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
• Густина // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.