Yoğunluk

Bu makalede yoğunluğun ne olduğu açıklanmaktadır. Böylece yoğunluğun anlamını, yoğunluğun nasıl hesaplanacağını ve farklı yoğunluk türlerinin neler olduğunu öğreneceksiniz.

Yoğunluk nedir?

Yoğunluk kütle ve hacim arasındaki ilişkidir. Bu nedenle bir maddenin yoğunluğu, maddenin kütlesinin hacmine bölünmesiyle hesaplanır.

Yoğunluğun sembolü Yunanca rho (ρ) harfidir.

Uluslararası Sistemde (SI) yoğunluk birimi metreküp başına kilogramdır (kg/ m3 ). Bununla birlikte santimetre küp başına gram (g/ cm3 ) veya eşdeğer olarak mililitre başına gram (g/mL) da yoğunluk birimi olarak sıklıkla kullanılır.

Yoğunluğun özelliklerinden biri genel olarak her malzemenin farklı bir yoğunluğa sahip olmasıdır. Bu nedenle yoğunluk, malzemeleri tanımlamak ve ayırt etmek için kullanılan fiziksel bir niceliktir.

Yoğunluk Formülü

Artık yoğunluğun tanımını bildiğimize göre bu fiziksel özelliğin nasıl hesaplandığına bakalım.

Bir maddenin yoğunluğu o maddenin kütlesi ile hacmi arasındaki orana eşittir. Dolayısıyla yoğunluk formülü aşağıdaki gibidir:

yoğunluk

Örneğin katı bir cismin kütlesi 50 kg ise ve 0,02 m3 hacim kaplıyorsa cismin yoğunluğu 2500 kg/ m3 (50/0,02=2500) olur.

\rho=\cfrac{m}{V}=\cfrac{50}{0.02}=2500 \ kg/m^3

Yoğunluk Örnekleri

Bu bölümde fizik ve kimyadaki yaygın madde yoğunluklarının örnekleri gösterilmektedir:

  • Su yoğunluğu : 1000 kg/ m3
  • Yağ yoğunluğu : 920 kg/ m3
  • Çelik yoğunluğu : 7850 kg/ m3
  • Alüminyum yoğunluğu : 2700 kg/ m3
  • Karbon yoğunluğu : 2269 kg/ m3
  • Bakır yoğunluğu : 8966 kg/ m3
  • Buz yoğunluğu : 919 kg/ m3
  • Cam yoğunluğu : 2500 kg/ m3
  • Alkol yoğunluğu : 780 kg/ m3
  • Cıva yoğunluğu : 13584 kg/ m3
  • Hava yoğunluğu : 1,18 kg/ m3
  • Oksijen yoğunluğu : 1,4 kg/ m3
  • Karbondioksit yoğunluğu : 1,8 kg/ m3

Sıcaklığa, basınca, numune bileşimine vb. bağlı olarak biraz değişiklik gösterebileceğinden bu yoğunluk değerlerinin yaklaşık değerler olduğunu lütfen unutmayın.

Örneklere bakarsanız genel olarak gazların yoğunluğu katı ve sıvılara göre çok daha düşüktür.

Yoğunluk birimleri

Uluslararası Sistemde yoğunluk metreküp başına kilogram (kg/m 3 ) cinsinden ifade edilir. Ancak yoğunluk değerlerini ifade etmek için santimetre küp birimi (g/ cm3 ) veya eşdeğer mililitre başına gram (g/mL) da sıklıkla kullanılır.

Aşağıda en çok kullanılan yoğunluk birimleri arasındaki eşdeğerlikleri gösteren bir tablo görebilirsiniz:

Yoğunluk birimi Sembol 1 kg/ m3’e eşdeğer (Uluslararası Sistem)
Gram bölü santimetreküp g/ cm3 0,001
Mililitre başına gram g/ml 0,001
Metreküp başına gram g/ m3 1000
litre başına gram g/L 1
litre başına kilogram kg/L 0,001

Yoğunluk birimlerini dönüştürmek için aşağıdaki hesap makinesini kullanabilirsiniz. Yoğunluk değerini, dönüştürme birimlerini ve istediğiniz ondalık basamak sayısını girmeniz yeterlidir. Noktayı ondalık ayırıcı olarak kullanmalısınız, örneğin 10,53.

Yoğunluk türleri

Temsil ettikleri konsepte göre farklılaşan farklı yoğunluk türleri vardır:

  • Mutlak yoğunluk (veya ortalama yoğunluk) : En çok kullanılan yoğunluk türüdür, bir cismin tamamının kütlesi ile kapladığı hacim arasındaki orandır.
  • \rho=\cfrac{m}{V}

  • Bağıl yoğunluk : Bu, bir maddenin yoğunluğu ile referans yoğunluk (genellikle suyun yoğunluğu) arasındaki ilişkidir.
  • \rho_r=\cfrac{\rho}{\rho_0}

  • Nokta yoğunluğu : Bir madde heterojen ise, farklı yoğunluklara sahip noktalara sahip olabilir; dolayısıyla nokta yoğunluğu, bir maddenin belirli bir noktada sahip olduğu yoğunluktur.
  • \displaystyle\rho_p=\lim_{V\to 0} \frac{m}{V}=\frac{dm}{dV}

  • Görünür yoğunluk : Kuru toprağın kütlesinin toprağın toplam hacmine oranıdır. Bu tür yoğunluk, bir toprağın gözenekliliğini incelemek için hesaplanır.
  • \rho_a=\cfrac{M_s}{V}

Yorum Yap

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Yukarıya Kaydır