Densitatea Materialelor Solide și Lichide

- CAPITOLUL 1 -

GENERALITĂŢI

Prin experienţe s-a arătat că, la volumul egal, corpurile diferite pot avea, în general, mase şi greutăţi diferite. De asemenea, la aceleaşi volum, o substanţă poate avea masă şi greutate variabilă, în funcţie de condiţiile de temperatură şi presiune, de tratamente mecanice pe care le-a suferit, de starea internă de cristalizare etc.

Proprietăţile fizice care stabilesc dependenţa dintre aceste mărimi variabile ale aceleaşi substanţe, sau între corpuri diferite, sunt densitatea şi greutatea specifică.

Densitatea ρ a unui corp este raportul dintre masa m şi volumul său, V:

Termenul dimensional :

Unitatea de măsură :

Valoarea densităşii depinde de presiune şi temperatură, deoarece aceşti factori influenţează volumul.

Temperatura şi presiunea influenţează aprecieabil valoarea densităţii substanţelor gazoase, dar mai puţin pe cea a substanţelor lichide şi solide, datorită compresibilităţii lor mici.

În general, tempreratura trebuie menţinută constană, densitatea fiind invariabilă numai pentru domenii foarte înguste ale temperaturii.

Practic, determinarea densităţii unei substanţe se face comparativ cu densitatea unui corp de referinţă.

Densitatea relativă , reprezintă raportul dintre densitatea a acelui corp şi densitatea a unui corp de referinţă aflat într-o stare dată :

Pentru solide şi lichide, corpul de referinţă este apa distilată, fără urme de gaze (distilată în vid) la temeratura pentru care densitatea sa este maximă şi la presiune normală; pentru gaze corpul de referinţă este aerul atmosferic uscat la temperatura de 273,15 K şi presiunea normală.

Dacă se consideră un volum de apă, în condiţiile de mai sus, egal cu volulul V al corpului certetat se obtine :

Densitatea relativă rezultă din raportul numeric dintre masa corpului şi masa unui volum egal de apă distilată la 4oC.

Masa unui corp (m) este legată de greutatea acestuia (G) prin relaţia :

G = m g

în care g reprezintă acceleraţia gravitaşională.

Ţinând cont de relaţia masă-greutate se poate defini greutatea specifică ca raport între greutatea corpului şi volumul său :

Cu ajutorul acestei relaţii, determinarea densităţii se reduce la determinarea raportului dintre masa sau greutatea unui corp şi masa sau greutatea unui volum egal de apă distilată la temperatura de 4oC. Reyultatul astfel obţimut înmulţit cu acceleraţia gravitaţiei, dă apoi valoarea greutăţii specifice .