ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ความหนาแน่น"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
ไม่มีความย่อการแก้ไข
ป้ายระบุ: แก้ไขจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขจากเว็บสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่
Prem4826 (คุย | ส่วนร่วม)
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 1: บรรทัด 1:
{{about|ความหนาแน่นของมวล|ความหมายอื่น|ความหนาแน่น (แก้ความกำกวม)}}
{{ต้องการอ้างอิง}}
{{กล่องข้อมูล ปริมาณทางฟิสิกส์
| bgcolour = {default}
| name = ความหนาแน่น
| image = [[ไฟล์:Artsy density column.png|50px]]
| caption = [[กระบวกตวง]]ที่ประจุของเหลวสีต่าง ๆ ซึ่งมีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน
| unit = [[กิโลกรัม|kg]]/[[เมตร|m]]<sup>3</sup>
| symbols = ''[[โร|ρ]]''<br> ''D''
| derivations =
}}


'''ความหนาแน่น''' ({{lang-en|density}}) เป็นการวัด[[มวล]]ต่อหนึ่งหน่วย[[ปริมาตร]] โดยสัญลักษณ์สำหรับความหนาแน่นมักใช้เป็น ''ρ'' (อักษรกรีกพิมพ์เล็กของ[[โร]]) และยังสามารถใช้อักษรละตินพิมพ์ใหญ่ ''D'' ได้ด้วยเช่นกัน เนื่องจากนิยามของความหนาแน่นคือ มวลหารด้วยปริมาตร ดังนั้นจึงเขียนเป็นสมการออกมาได้เป็น<ref>{{cite web | url =http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/fluden.html | title =Gas Density Glenn research Center | author =''[[National Aeronautic and Space Administration|The National Aeronautic and Atmospheric Administration's]]'' ''[[Glenn Research Center]]'' | publisher =grc.nasa.gov | deadurl =no | archiveurl =https://web.archive.org/web/20130414132531/http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/fluden.html | archivedate =April 14, 2013 | df =mdy-all }}</ref>
: ''ความหนาแน่นในความหมายอื่นดูที่ [[ความหนาแน่น (แก้ความกำกวม)]]
'''ความหนาแน่น''' ([[ภาษาอังกฤษ|อังกฤษ]]: density, สัญลักษณ์: ρ อักษรกรีก ''โร'') เป็นการวัด[[มวล]]ต่อหนึ่งหน่วย[[ปริมาตร]] ยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมากขึ้น มวลต่อหน่วยปริมาตรก็ยิ่งมากขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือวัตถุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่น [[เหล็ก]]) จะมีปริมาตรน้อยกว่าวัตถุความหนาแน่นต่ำ (เช่น [[น้ำ]]) ที่มีมวลเท่ากัน


:<math> \rho = \frac{m}{V}</math>
[[หน่วยเอสไอ]]ของความหนาแน่นคือ [[กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร]] ('''[[กิโลกรัม|kg]]/[[ลูกบาศก์เมตร|m<sup>3</sup>]]''')

''ความหนาแน่ฉลี่ย'' (average density) หาได้จากผลหารระหว่างมวลรวมกับปริมาตรรวม ดังสมการ
: <math>\rho = \frac{m}{V}</math>


โดยที่
โดยที่
: ''ρ'' คือความหนาแน่นของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
: ''ρ'' คือ ความหนาแน่น (หน่วยเป็น กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
: ''m'' คือ มวล (หน่วยเป็น กิโลกรัม)
: ''V'' คือ ปริมาตร (หน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตร)


ความหนาแน่นของสารขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อสารที่เป็นสถานะ[[ของแข็ง]]และ]]ของเหลว]]เพียงเล็กน้อย แต่มีผลกับสารสถานะ[[แก๊ส]]เป็นอย่างมาก โดยที่การเพิ่มความดันของสารจะทำให้ปริมาตรของสารลดลง แต่จะเพิ่มความหนาแน่นแทน และการเพิ่มอุณหภูมิของสาร (ซึ่งมีข้อยกเว้นเล็กน้อย) จะทำให้ปริมาตรของสารเพิ่มขึ้น แต่จะทำให้ความหนาแน่นลดลง
: ''m'' คือมวลรวมของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัม)


ซึ่งสารส่วนใหญ่เช่นของเหลวและแก๊ส เมื่อได้รับความร้อนจากด้านล่าง [[การพาความร้อน|ความร้อนจะถูกส่งผ่านจากด้านล่างไปยังด้านบน]] อันเนื่องมาจากการลดของความหนาแน่นในของเหลวที่ได้รับความร้อนนั้น ด้วยเหตุนี้จึงทำให้สารที่มีความร้อนต่ำกว่า มีความหนาแน่นสูงกว่า
: ''V'' คือปริมาตรรวมของวัตถุ (หน่วย ลูกบาศก์เมตร)


== เครื่องมือวัดความหนาแน่น ==
== เครื่องมือวัดความหนาแน่น ==
บรรทัด 84: บรรทัด 91:


สังเกตว่าอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น ๆ เครื่องบินจึงทำจากอะลูมิเนียม นอกจากนี้อากาศก็มีความหนาแน่นถึงแม้ว่าจะมีค่าน้อยก็ตาม [[แอโรเจล]] (Aerogel) เป็นของแข็งที่หนาแน่นน้อยที่สุดในโลก
สังเกตว่าอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น ๆ เครื่องบินจึงทำจากอะลูมิเนียม นอกจากนี้อากาศก็มีความหนาแน่นถึงแม้ว่าจะมีค่าน้อยก็ตาม [[แอโรเจล]] (Aerogel) เป็นของแข็งที่หนาแน่นน้อยที่สุดในโลก

== ดูเพิ่ม ==
* [[รายการธาตุเคมี]]
* [[แรงลอยตัว]]
* [[อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน]]

== อ้างอิง ==
{{รายการอ้างอิง}}


[[หมวดหมู่:ความหนาแน่น| ]]
[[หมวดหมู่:ความหนาแน่น| ]]
บรรทัด 91: บรรทัด 106:
[[หมวดหมู่:ปริมาณทางกายภาพ]]
[[หมวดหมู่:ปริมาณทางกายภาพ]]
[[หมวดหมู่:เคมีเชิงฟิสิกส์]]
[[หมวดหมู่:เคมีเชิงฟิสิกส์]]
[[หมวดหมู่:Basic meteorological concepts and phenomena]]

รุ่นแก้ไขเมื่อ 17:00, 16 มิถุนายน 2562

ความหนาแน่น
กระบวกตวงที่ประจุของเหลวสีต่าง ๆ ซึ่งมีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน
สัญลักษณ์ทั่วไป
ρ
D
หน่วยเอสไอkg/m3

ความหนาแน่น (อังกฤษ: density) เป็นการวัดมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร โดยสัญลักษณ์สำหรับความหนาแน่นมักใช้เป็น ρ (อักษรกรีกพิมพ์เล็กของโร) และยังสามารถใช้อักษรละตินพิมพ์ใหญ่ D ได้ด้วยเช่นกัน เนื่องจากนิยามของความหนาแน่นคือ มวลหารด้วยปริมาตร ดังนั้นจึงเขียนเป็นสมการออกมาได้เป็น[1]

โดยที่

ρ คือ ความหนาแน่น (หน่วยเป็น กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
m คือ มวล (หน่วยเป็น กิโลกรัม)
V คือ ปริมาตร (หน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตร)

ความหนาแน่นของสารขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อสารที่เป็นสถานะของแข็งและ]]ของเหลว]]เพียงเล็กน้อย แต่มีผลกับสารสถานะแก๊สเป็นอย่างมาก โดยที่การเพิ่มความดันของสารจะทำให้ปริมาตรของสารลดลง แต่จะเพิ่มความหนาแน่นแทน และการเพิ่มอุณหภูมิของสาร (ซึ่งมีข้อยกเว้นเล็กน้อย) จะทำให้ปริมาตรของสารเพิ่มขึ้น แต่จะทำให้ความหนาแน่นลดลง

ซึ่งสารส่วนใหญ่เช่นของเหลวและแก๊ส เมื่อได้รับความร้อนจากด้านล่าง ความร้อนจะถูกส่งผ่านจากด้านล่างไปยังด้านบน อันเนื่องมาจากการลดของความหนาแน่นในของเหลวที่ได้รับความร้อนนั้น ด้วยเหตุนี้จึงทำให้สารที่มีความร้อนต่ำกว่า มีความหนาแน่นสูงกว่า

เครื่องมือวัดความหนาแน่น

เครื่องมือที่ใช้วัดความหนาแน่นของของเหลวคือ พิคโนมิเตอร์ (pycnometer) เครื่องมือวัดความหนาแน่นของก๊าซคือ แก๊สพิคโนมิเตอร์ (gas pycnometer)

ความหนาแน่นของสสารต่าง ๆ

สสารที่มีความหนาแน่นสูงสุดที่รู้จักกัน คือสสารที่อยู่ในดาวนิวตรอนที่เรียกว่านิวตรอเนียม) ใจกลางหลุมดำ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไม่มีปริมาตร ดังนั้นจึงไม่สามารถหาความหนาแน่นได้

สสารที่หนาแน่นที่สุดที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติบนโลก คือ ธาตุอิริเดียม มีความหนาแน่นประมาณ 22650 kg/m3.

ตารางความหนาแน่นของสสารชนิดต่าง ๆ:

สสารความหนาแน่นในหน่วย kg/m3
อิริเดียม22650
ออสเมียม22610
แพลทินัม21450
ทองคำ19300
ทังสเตน19250
ยูเรเนียม19050
ปรอท13580
แพลเลเดียม12023
ตะกั่ว11340
เงิน10490
ทองแดง   8960
เหล็ก   7870
ดีบุก   7310
ไทเทเนียม   4507
เพชร   3500
อะลูมิเนียม   2700
แมกนีเซียม   1740
น้ำทะเล   1025
น้ำ   1000
น้ำแข็ง   917
เอทิลแอลกอฮอล์   790
น้ำมันเบนซินหรือน้ำมัน   730
แอโรเจล   3.0
ก๊าซ ใด ๆ   0.0446 เท่าของมวลโมเลกุลเฉลี่ย, ดังนั้นอยู่ระหว่าง 0.09 ถึงประมาณ 10.0 (ที่ความดันและอุณหภูมิมาตรฐาน)
ตัวอย่างเช่น อากาศ   1.2


ความหนาแน่นของอากาศ ρ เทียบกับอุณหภูมิ °C
T ในหน่วย °C ρ ในหน่วย kg/m3
- 10 1.341
- 5 1.316
0 1.293
+ 5 1.269
+ 10 1.247
+ 15 1.225
+ 20 1.204
+ 25 1.184
+ 30 1.164

สังเกตว่าอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น ๆ เครื่องบินจึงทำจากอะลูมิเนียม นอกจากนี้อากาศก็มีความหนาแน่นถึงแม้ว่าจะมีค่าน้อยก็ตาม แอโรเจล (Aerogel) เป็นของแข็งที่หนาแน่นน้อยที่สุดในโลก

ดูเพิ่ม

อ้างอิง

  1. The National Aeronautic and Atmospheric Administration's Glenn Research Center. "Gas Density Glenn research Center". grc.nasa.gov. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ เมษายน 14, 2013. {{cite web}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |deadurl= ถูกละเว้น แนะนำ (|url-status=) (help)