Gęstość — definicja, wzór i najczęstsze konwersje
Gęstość (ρ) to masa przypadająca na jednostkę objętości. W praktyce spotkasz ją w chemii, materiałoznawstwie, budownictwie, inżynierii oraz w edukacji (fizyka). Najczęstszy błąd to mieszanie jednostek masy i objętości — dlatego konwerter jednostek gęstości oszczędza czas i minimalizuje pomyłki.
Wzór na gęstość
Wzór: ρ = m / V
Przykład: masa 2,7 kg i objętość 0,001 m³ ⇒ ρ = 2,7 / 0,001 = 2700 kg/m³ (≈ 2,7 g/cm³).
Uwaga: w laboratorium często spotkasz g/mL; w praktyce to to samo co g/cm³.
Szybkie konwersje (najczęściej szukane)
- 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
- 1 kg/m³ = 0,001 g/cm³
- 1 g/mL = 1 g/cm³
- Woda (4°C) ≈ 1,000 g/cm³ = 1000 kg/m³
Gęstość a „ciężar właściwy” — nie myl pojęć
W języku potocznym czasem używa się zamiennie określeń “gęstość” i “ciężar właściwy”, ale w technice to różne wielkości. Gęstość ma jednostki np. kg/m³, natomiast ciężar właściwy uwzględnia przyspieszenie ziemskie i ma jednostki N/m³. Jeśli pracujesz na normach lub dokumentacji projektowej — upewnij się, czego dokładnie dotyczy parametr.
Konwersje imperialne (lb/ft³) — szybki przelicznik
W danych technicznych (szczególnie z USA) gęstość bywa podawana w lb/ft³. Przelicznik do SI:
- 1 lb/ft³ = 16,018463 kg/m³
- 1 kg/m³ ≈ 0,06242796 lb/ft³
Wartości orientacyjne (dla kontekstu)
| Materiał | kg/m³ | g/cm³ |
|---|---|---|
| Woda (4°C) | 1000 | 1,000 |
| Powietrze (20°C, poziom morza) | ~1,2 | ~0,0012 |
| Aluminium | 2700 | 2,7 |
| Stal (orientacyjnie) | ~7850 | ~7,85 |
| Ołów | 11340 | 11,34 |
Źródła i definicje (dla weryfikacji)
Współczynniki konwersji wynikają z definicji jednostek (SI oraz definicji funta/stopy/cala). Jeśli potrzebujesz źródeł referencyjnych:
- BIPM — SI Brochure (definicje jednostek SI)
- NIST — Reference on Constants, Units, and Uncertainty (CUU)
Najczęstsze pytania (FAQ)
- Jak przeliczyć kg/m³ na g/cm³?
- Podziel wynik przez 1000. Przykład: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³, ponieważ 1 m³ to 1 000 000 cm³, a 1 kg to 1000 g.
- Czy g/mL i g/cm³ to to samo?
- Tak. 1 mL = 1 cm³, więc 1 g/mL = 1 g/cm³. To ta sama jednostka, tylko używana w innym kontekście (często laboratoryjnym).
- Jaki jest wzór na gęstość?
- Gęstość to iloraz masy i objętości: ρ = m/V. Przykład: 2 kg i 0,001 m³ daje 2000 kg/m³.
- Jaka jest gęstość wody?
- Woda ma maksymalną gęstość w okolicy 4°C: około 1000 kg/m³ (1,000 g/cm³). W 20°C jest nieco mniejsza (~998 kg/m³).
- Dlaczego lód pływa na wodzie?
- Lód ma mniejszą gęstość niż woda ciekła (ok. 917 kg/m³ vs ~1000 kg/m³), więc wypiera wodę i unosi się na powierzchni.
- Jak przeliczyć lb/ft³ na kg/m³?
- Pomnóż wartość w lb/ft³ przez 16,018463. Przykład: 62,4 lb/ft³ ≈ 999,6 kg/m³ (woda w warunkach zbliżonych do pokojowych).
- Co to jest gęstość względna (specific gravity)?
- Gęstość względna (SG) to stosunek gęstości substancji do gęstości wody (dla cieczy) w ustalonych warunkach. Jest bezwymiarowa. Dla wody SG = 1.
- Jak przeliczyć g/mL na kg/m³?
- Pomnóż przez 1000. Przykład: 1,05 g/mL = 1050 kg/m³.
- Jak przeliczyć g/cm³ na kg/m³?
- Pomnóż przez 1000. Przykład: 2,7 g/cm³ = 2700 kg/m³.
- Czy gęstość gazów jest stała?
- Nie — gęstość gazu zależy silnie od temperatury i ciśnienia. Dlatego w danych technicznych często podaje się warunki odniesienia.