چگالی - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

چگالی یا دانسیته (به انگلیسی: Density) (که به آن چگالی جرم حجمی یا جرم ویژه نیز می‌گویند) جرم یک ماده به ازای حجم واحد آن است. یا به عبارت دیگر جرم یک متر مکعب از یک جسم را گویند و آن را با نماد ρ (رو) نشان می‌دهند و از رابطه ${\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}\,}$ به دست می‌آید؛ که ρ چگالی، m جرم جسم، و V حجم جسم است.

در برخی موارد (به عنوان مثال، در صنعت نفت و گاز ایالات متحده)، چگالی به‌طور ضعیف به عنوان وزن آن در واحد حجم تعریف می‌شود، اگرچه این از نظر علمی نادرست است (چراکه جرم با سرعت و وزن با جاذبه تغییر می‌کند) که این کمیت به‌طور خاص وزن مخصوص نامیده می‌شود.

چگالی یک ماده با تغییر دما و فشار تغییر می‌کند. این تغییرات معمولاً برای جامدها و مایع‌ها کوچک بوده ولی برای گازها بسیار بزرگ است. افزایش فشار بر روی یک جسم باعث کاهش حجم آن شده و در نتیجه باعث افزایش چگالی می‌شود. افزایش دمای یک ماده باعث افزایش حجم (به جز در چند مورد استثنا) و در نتیجه کاهش چگالی آن می‌شود. در بسیاری از گرمایش قسمت پایین ظرف به دلیل کاهش چگالی قسمت گرم شده، باعث ایجاد جریان همرفتی از پایین به بالا می‌شود.

معکوس چگالی یک ماده معمولاً حجم مخصوص خوانده می‌شود و معمولاً در ترمودینامیک کاربرد دارد. چگالی یک خاصیت شدتی است چرا که افزایش مقدار یک ماده باعث افزایش جرم آن می‌شود؛ نه چگالی.

چگالی و وزن ویژه تفاوت دارند. چگالی، جرمِ حجم واحد یا جرم ویژه است، اما وزن ویژه، وزنِ حجم واحد است.^[۱] گاهی برای ساده‌سازی مقایسه چگالی در بین سیستم‌های یکای مختلف، به جای چگالی از «چگالی نسبی» یا «وزن مخصوص» استفاده می‌شود، که برابر نسبت چگالی آن ماده به چگالی یک ماده استاندارد یا مرجع است، که معمولاً «آب» را به عنوان ماده مرجع در نظر می‌گیرند. در نتیجه اگر چگالی نسبی یک ماده کمتر از یک باشد بر روی آب شناور می‌ماند.

چگالی به صورت جرم تقسیم بر حجم به‌دست می‌آید.

${\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}\,}$

که در آن ${\displaystyle \rho }$ (رو) دانسیته یا چگالی است؛ ${\displaystyle m}$ جرم است و ${\displaystyle V}$ حجم است.

یکای اس‌آی برای چگالی:

• کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³)

سیستم SI یکاهای متری بیرون از اس‌آی:

گرم بر لیتر (g/L) یا گرم بر دسی‌متر مکعب (g/dm³) که از یکاهای هم‌ارز با کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) هستند و معمولاً در آزمایشگاه استفاده می‌شوند. به عنوان مثال چگالی آب در دمای ۴ درجه سلسیوس، ۱۰۰۰g/L است.

• کیلوگرم بر لیتر (kg/L). آب عموماً چگالی ۱ kg/L دارد، که یکای مناسبی را فراهم می‌سازد.
• کیلوگرم بر دسی‌متر مکعب (kg/dm³)
• گرم بر میلی‌لیتر (g/mL)،
• گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cc یا g/cm³).

این‌ها از نظر عددی برابرند با kg/L (1 kg/L = ۱ kg/dm³۱ g/cm³ = ۱ g/mL).

در یکاهای سفارشی ایالات متحده یا یکاهای امپراتوری، یکاهای چگالی این‌ها را هم شامل می‌شود:

• اونس بر اینچ مکعب (oz/cu in)
• پوند بر اینچ مکعب (lb/cu in)
• پوند بر فوت مکعب (lb/cu ft)
• پوند بر یارد مکعب (lb/cu yd)
• پوند بر گالون (برای آمریکا یا گالون امپراتوری) (lb/gal)
• پوند بر بوشل آمریکا (lb/bu)
• اسلاگ بر فوت مکعب.

• جرم (فیزیک)
• حجم