Kami menjelaskan apa itu massa jenis, kerapatan, atau densitas dan beberapa karakteristik dari sifat ini. Juga, jenis kepadatan lain yang ada.
Apa itu massa jenis?
Massa jenis adalah hubungan yang ada antara massa suatu zat (atau benda) dan volumenya. Ini adalah sifat intrinsik materi, karena tidak tergantung pada jumlah zat yang dipertimbangkan.
Massa jenis, suatu sifat yang biasanya dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (kg / m3) atau gram per sentimeter kubik (g / cm3), bervariasi pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil tergantung pada tekanan dan suhu, dan juga dengan perubahan kondisi.
Karena kohesi antar partikelnya yang rendah, pada umumnya gas memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada cairan dan cairan memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada padatan.
Massa jenis materi sering dikaitkan dengan kisah filsuf Yunani Archimedes, yang ditugaskan untuk menentukan apakah mahkota rajanya ditempa menggunakan emas murni atau terbuat dari paduan dengan logam lain.
Selama mandi perendaman, Archimedes menyadari bahwa ia dapat menghitung volume mahkota dengan merendamnya dalam air dan mengukur perpindahan cairan, tanpa harus melelehkan atau memecahkannya, dan dengan mengetahui kerapatan emas (yang merupakan konstanta ) dia kemudian dapat menimbang mahkota dan menentukan (menggunakan rumus) apakah itu emas murni atau paduan (densitas emas akan bervariasi bila dicampur dengan logam lain).
Meskipun ada pengecualian, umumnya peningkatan suhu menurunkan massa jenis.
Massa jenis dapat didefinisikan dalam beberapa cara:
- Massa jenis mutlak. Ini adalah hubungan antara massa dan volume suatu zat, baik itu padat, cair, atau gas. Ini diwakili oleh huruf Yunani rho (𝞺): Massa jenis = m/V. Dimana m adalah massa suatu zat dan V adalah volumenya.
- Massa jenis relatif. Ini adalah hubungan antara massa jenis suatu zat dan massa jenis zat lain.
Dimana (zat X) adalah densitas zat X y 𝞺 dan (substansi Y) adalah densitas zat Y, yang dengannya kerapatan relatif X dihitung.
Kepadatan yang jelas. Ini berlaku untuk bahan berpori, yang mungkin memiliki udara atau zat lain yang tergabung di antara pori-porinya. Ini dihitung dengan cara yang mirip dengan kepadatan, tetapi Anda harus menambahkan massa udara dari zat yang menempati pori-pori. Juga perlu untuk meningkatkan volume zat, menggabungkan volume yang ditempati oleh zat yang menempati pori-pori.
Massa jenis air adalah 1 g / cm3 dan timbal adalah 11,35 g / cm3. Dalam dua contoh ini kita dapat melihat bagaimana kerapatan dapat mengambil nilai yang sangat berbeda dalam bahan yang berbeda.
Jenis kepadatan lainnya
- Kepadatan penduduk. Ini adalah konsep demografis yang mengacu pada jumlah penduduk per kilometer persegi. Cina dan India adalah contoh negara dengan kepadatan penduduk yang sangat tinggi, sedangkan negara-negara Nordik dan Oseania memiliki kepadatan penduduk yang rendah. Daerah dengan kepadatan penduduk yang tinggi sering dikaitkan dengan masalah perumahan, polusi udara, infrastruktur pelayanan publik yang tidak memadai, dan lain-lain.
- Kerapatan optik. Ini adalah parameter fisik yang merupakan penyerapan elemen optik pada panjang gelombang tertentu per satuan jarak. Data ini digunakan untuk menilai isi sel, kualitas asap yang dihasilkan oleh zat yang berbeda, kekuatan laser, filter, dll.
- Rapat arus listrik. Ini adalah hubungan yang ada antara intensitas arus listrik yang bersirkulasi melalui penghantar per satuan waktu dan per satuan penampang.
- Rapat fluks magnet. Juga disebut “induksi magnetik”, fluks magnet inilah yang menyebabkan muatan listrik bergerak untuk setiap satuan luas yang normal terhadap arah aliran.
- Kepadatan mineral tulang. Dalam bidang kedokteran, ukuran ini mengacu pada jumlah mineral per satuan luas. Biasanya dinyatakan dalam g / cm2 dan secara khusus ditetapkan untuk tulang tertentu, seperti tulang paha atau tulang belakang lumbar. Kepadatan mineral tulang yang rendah dapat memicu osteoporosis, penyakit di mana tulang ditemukan dengan proporsi mineral yang sangat rendah (terutama kalsium), sehingga menjadi terlalu keropos dan, oleh karena itu, rapuh dan rapuh, sehingga meningkatkan risiko orang untuk menderita. patah tulang.
Contoh massa jenis beberapa senyawa dan unsur pada 20 ° C
- Magnesium (Mg). 1.738 g / cm3
- Kalsium (Ca). 1,54 g / cm3
- Besi (Fe). 7,874 g / cm3
- Molibdenum (Mo). 10,22 g / cm3
- Perak (Ag). 10,5 g / cm3
- Emas (Au). 19,3 g / cm3
- Air (H2O). 1 gram / cm3
- Minyak 0,92 g / cm3
- Udara. 1.225 x 10-3 g / cm3