Tihedus
See artikkel räägib füüsikalisest suurusest; ökoloogia mõiste kohta vaata artiklit Asustustihedus (ökoloogia) |
Tihedus on füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumalaühikus. Tiheduse tähis on ρ ja SI mõõtühik kilogramm kuupmeetri kohta (kg/m3):
- ,
Aine tihedus sõltub üldiselt rõhust ja temperatuurist. Gaasiliste ainete korral on see sõltuvus väga tugev: tihedus on ligilähedaselt võrdeline rõhuga ning pöördvõrdeline absoluutse temperatuuriga (see seos kehtib täpselt ideaalse gaasi korral). Kondensaine (tahkised, vedelikud) korral on see sõltuvus suhteliselt nõrk. Väikeste rõhu- ja temperatuurimuutuste vahemikus võib iga aine tiheduse suhtelise muutuse sõltuvuse rõhust ja temperatuurist lugeda lineaarseks funktsiooniks:
- ,
kus on aine ruumpaisumistegur, on kokkusurutavustegur, on aine tihedus temperatuuril ja rõhul ning on aine tihedus temperatuuril ja rõhul .
Põhimõtteliselt on viimase valemi näol tegemist aine olekuvõrrandiga piiratud temperatuuri- ja rõhuvahemikus. Kokkusurutavus on alati positiivse märgiga (aine tihedus kasvab rõhu tõstmisel). Ruumpaisumistegur on reeglina positiivne, kuid sellest seaduspärasusest on ka erandeid. Näiteks vee tihedus kasvab temperatuurivahemikus 0–4 °C. Soojuspaisumistegur on tahkiste ja vedelike korral tüüpiliselt suurusjärgus 10−5 K−1, kokkusurutavus aga suurusjärgus 10−6 at−1.
Ainete tiheduse väärtused antakse enamasti standardtingimustel t = 20 °C ja p = 101 325 Pa.
Tiheduse näiteid
muudaTihedus (kg/m3) temperatuuril 15–20 °C:
- Alumiinium: 2700
- Betoon: 2200
- Graniit: 2600
- Hõbe: 10490
- Jää: 917 (madalal rõhul ja sulamistemperatuuri lähedal)
- Klaas: 2600
- Kork: 200
- Kuld: 19300
- Messing: 8500
- Parafiin: 900
- Plii: 11300
- Puit (puidu tihedused, mis sõltuvad oluliselt niiskussisaldusest, on antud 15% niiskusesisalduse (r15) juures):
- Balsapuu: 130 (r15 = 170 [1])
- Must eebenipuu: 1220 (r15 = 1320 [1])
- Haab: (r15 = 490 [1])
- Kadakas: 560 (r15 = 640 [1])
- Kask: 640 (r15 = 650 [1])
- Lepp: 550 (r15 = 530 [1])
- Mänd: 490 (r15 = 520 [1])
- Kuusk: (r15 = 470 [1])
- Pöök: 800 (r15 = 730 [1])
- Saar: 750 (r15 = 720 [1])
- Seeder: 530
- Tamm: 750 (r15 = 660 [1])
- Vaher: 690
- Tellis: 1800
- Teras, raud: 7800
- Tina: 7300
- Tsink: 7100
- Vask: 8900
Tihedus (kg/m3) temperatuuril 15–20 °C:
- Bensiin: 700
- Elavhõbe: 13600
- Merevesi: 1030
- Nafta: 800
- Petrooleum: 800
- Piiritus: 790
- Trafoõli (20 °C juures): 950[viide?]
- Vesi (4 °C juures): 1000
Tihedus (kg/m3) temperatuuril 0 °C ja rõhul 760 mm Hg:
Vaata ka
muudaViited
muudaAllikad
muuda- R. Bolz, G. Tuve, CRC Handbook of Tables for Applied Engineering Science, 2nd edition, CRC Press (1973).