Hacim ve Yoğunluk
Hacim ve yoğunluk maddenin önemli fiziksel özellikleridir. Kimya ve akışkanlar dinamiğinde yaygın olarak kullanılırlar. Bu özelliklerin ikisi de sağlanırsa bir nesnenin kütlesi türetilebilir.
Hacim
Hacim, bir nesnenin kapladığı üç boyutlu uzay miktarını ölçer. Hacim ölçmek için SI birimi 'metreküp'tür. Bununla birlikte, bir metreküpün (veya bir kübik desimetrenin) binde birine eşit olan 'litre', hacim için en popüler ölçüm birimidir. Ons, pint ve galon, emperyal sistemdeki hacim birimleridir. Bir mililitre bir santimetreküpe eşittir. Hacmin boyutları L3 (uzunluk x uzunluk x uzunluk).
Kütleden farklı olarak hacim dış koşullara göre değişir. Örnek olarak, bir gaz örneğinin hacmi hava basıncına bağlıdır. Bir katının hacmi eritildiğinde değişebilir.
Genel şekillerin hacmini hesaplamak için matematiksel ifadeler vardır (küboid için uzunluk x yükseklik x genişlik ve küre için 4/3 x πr3). Karmaşık şekillere sahip nesneler için yer değiştiren sıvı miktarını ölçmek en iyi seçenektir.
Yoğunluk
Yoğunluk, bir birim hacimde mevcut olan madde miktarının bir ölçüsü olan maddenin fiziksel bir özelliğidir. Bir nesnenin yoğunluğu numunenin boyutuyla değişmez ve bu nedenle yoğun özellik olarak adlandırılır. Yoğunluk, kütle ile hacim arasındaki orandır ve bu nedenle ML-3 fiziksel boyutlarına sahiptir Yoğunluk için ölçüm birimi metreküp başına kilogram olabilir (kgm-3) veya mililitre başına gram (g/ml).
Katı bir nesne bir sıvının içine konulduğunda, eğer katının yoğunluğu sıvıdan daha azsa yüzer. Su üzerinde yüzen buzun nedeni budur. Yoğunluğu farklı iki sıvı (birbiriyle karışmayan) bir araya getirilirse yoğunluğu az olan sıvı, yoğunluğu fazla olan sıvının üzerinde yüzer.
Bazı özel uygulamalarda yoğunluk, ağırlık/hacim olarak tanımlanır. Bu, özgül ağırlık olarak bilinir ve bu durumda birimler, metreküp başına Newton olmalıdır.
Hacim ve yoğunluk arasındaki fark
1. Hacim metreküp cinsinden ölçülür, yoğunluk ise metreküp başına kilogram olarak ölçülür.
2. Kütle sabit ise yoğunluk hacimle ters orantılıdır. Bu, kütle sabit tutulurken hacim arttıkça yoğunluğun azaldığı anlamına gelir. Bu nedenle, bir nesne genişletildiğinde yoğunluğu azalabilir.
3. Yoğunluk yoğun bir özelliktir, hacim ise kapsamlı bir özelliktir.
4. Yoğunluk, hacmi sabit tutarak hesaplanan kütledir (yani bir birimdir).