ความหนาแน่นกับความหนาแน่นสัมพัทธ์: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ความหนาแน่นและความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นสองแนวคิดที่ช่วยกำหนดปริมาตรและมวลของสาร แม้ว่าทั้งสองอาจดูเหมือนแนวคิดที่คล้ายกัน แต่ก็แตกต่างกัน

สัญลักษณ์ หน่วย SI การวัด และชื่ออื่นๆ ของความหนาแน่นและความหนาแน่นสัมพัทธ์จะแตกต่างกันไป

ประเด็นที่สำคัญ

1. ความหนาแน่นวัดปริมาณมวลที่มีอยู่ในปริมาตรของสารที่กำหนด ในทางตรงกันข้าม ความหนาแน่นสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของความหนาแน่นของสารต่อความหนาแน่นของสารอ้างอิง
2. ความหนาแน่นวัดเป็นหน่วยต่างๆ เช่น กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หรือกิโลกรัมต่อลิตร ในขณะที่ความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ
3. ความหนาแน่นเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญที่ใช้ในการระบุลักษณะเฉพาะของวัสดุ ในขณะที่ความหนาแน่นสัมพัทธ์ส่วนใหญ่จะใช้ในงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์

ความหนาแน่นเทียบกับความหนาแน่นสัมพัทธ์

ความหนาแน่นคือการวัดมวลต่อหน่วยปริมาตรของสสารที่เป็นวัสดุ และมีความหนาแน่นของของแข็ง ของเหลว และก๊าซ แสดงด้วย ρ ซึ่งเป็นอักษรกรีกตัวพิมพ์เล็ก ความหนาแน่นสัมพัทธ์คือการวัดมวลต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุโดยพิจารณาจากวัสดุอ้างอิงที่กำหนด

ความหนาแน่นของของแข็ง ของเหลว และก๊าซทั่วไปบางประเภทเป็นส่วนหนึ่งของหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ทุกเล่ม สัญลักษณ์ของความหนาแน่นคือ ร, ซึ่งเป็นอักษรกรีกตัวพิมพ์เล็ก rho ความหนาแน่นขึ้นอยู่กับปริมาตรของร่างกาย

นอกจากนี้ ความดันที่เพิ่มขึ้นทำให้ความหนาแน่นของวัตถุลดลงโดยการเพิ่มปริมาตร สูตรสำหรับมวลคือ M=Vd และสูตรสำหรับปริมาตรคือ V=M/d

ความหนาแน่นเป็นวิธีที่สะดวกในการวัดมวลและปริมาตรของสาร

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารบ่งชี้ว่าวัสดุจะลอยหรือจม หากความหนาแน่นสัมพัทธ์ของวัสดุน้อยกว่า 1 แสดงว่าความหนาแน่นนั้นน้อยกว่าวัสดุอ้างอิง

อย่างไรก็ตาม หากมากกว่า 1 แสดงว่าสารนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าวัสดุอ้างอิง ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความหนาแน่นสัมพัทธ์ ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และลักษณะของวัสดุ

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ความหนาแน่น	ความหนาแน่นสัมพัทธ์
สัญลักษณ์	สัญลักษณ์ของความหนาแน่นคือ ร.	สัญลักษณ์ของความหนาแน่นสัมพัทธ์คือ SG
ชื่ออื่น	ความหนาแน่นอีกชื่อหนึ่งคือน้ำหนักเฉพาะ	ความหนาแน่นสัมพัทธ์อีกชื่อหนึ่งคือความถ่วงจำเพาะ
ความหมาย	ความหนาแน่นวัดมวลต่อหน่วยปริมาตร ความหนาแน่นเป็นวิธีที่สะดวกในการวัดมวลและปริมาตรของสาร	ความหนาแน่นสัมพัทธ์วัดมวลต่อหน่วยปริมาตรตามวัสดุอ้างอิงที่กำหนด
หน่วย SI	หน่วย SI ของความหนาแน่นสัมพัทธ์คือ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร	ความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย SI
การวัด	ความหนาแน่นมีความเฉพาะเจาะจงกับสารแต่ละชนิด วัสดุที่แตกต่างกันมีความหนาแน่นต่างกัน องค์ประกอบที่รู้จักหนาแน่นที่สุดที่อุณหภูมิห้องคือออสเมียมและอิริเดียม	ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารจะแตกต่างกันไปตามวัสดุอ้างอิงที่ให้ไว้

ความหนาแน่นคืออะไร?

ความหนาแน่นหมายถึงมวลต่อหน่วยปริมาตร สูตรสำหรับสิ่งเดียวกันนี้คือ d=M/V โดยที่ M คือมวล และ V คือปริมาตร โดยส่วนใหญ่ ความหนาแน่นจะแสดงเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หรือกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาความหนาแน่นของโลก ซึ่งก็คือ 5.51 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร อีกตัวอย่างหนึ่งคือความหนาแน่นของอากาศซึ่งก็คือ 1.2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร 

ความหนาแน่นเป็นวิธีที่สะดวกในการวัดมวลและปริมาตรของสาร สูตรสำหรับมวลคือ M=Vd และสูตรสำหรับปริมาตรคือ V=M/d

ความหนาแน่นของของแข็ง ของเหลว และก๊าซทั่วไปบางประเภทเป็นส่วนหนึ่งของหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ทุกเล่ม สัญลักษณ์ของความหนาแน่นคือ ร, ซึ่งเป็นอักษรกรีกตัวพิมพ์เล็ก rho 

ความหนาแน่นและความเข้มข้นของมวลของ สารบริสุทธิ์ เหมือนกัน. อย่างไรก็ตาม วัสดุที่แตกต่างกันมีความหนาแน่นต่างกัน องค์ประกอบที่รู้จักหนาแน่นที่สุดที่อุณหภูมิห้องคือออสเมียมและอิริเดียม

ความหนาแน่นของสารจะแปรผันตามความดันและอุณหภูมิ การแปรผันนี้มีความโดดเด่นที่สุดสำหรับก๊าซ รองลงมาคือของเหลวและของแข็ง

ความหนาแน่นขึ้นอยู่กับปริมาตรของร่างกาย นอกจากนี้ ความดันที่เพิ่มขึ้นทำให้ความหนาแน่นของวัตถุลดลงโดยการเพิ่มปริมาตร

อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นบางประการ โดยสรุป ความหนาแน่นของสารใดๆ จะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของมัน สนามไฟฟ้าสถานะทางกายภาพ องค์ประกอบ รูปร่าง allotropic ฯลฯ 

ความหนาแน่นสัมพัทธ์คืออะไร?

ความหนาแน่นสัมพัทธ์หมายถึงมวลต่อหน่วยปริมาตรของสารที่เกี่ยวข้องกับวัสดุที่กำหนดโดยเฉพาะ อีกชื่อหนึ่งของความหนาแน่นสัมพัทธ์คือความหนาแน่นจำเพาะ

ในช่วงเวลาส่วนใหญ่ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของของเหลวจะคำนวณโดยคำนึงถึงน้ำเป็นวัสดุอ้างอิง ในทางตรงกันข้าม วัสดุอ้างอิงที่คำนึงถึงก๊าซคืออากาศ

หากความหนาแน่นสัมพัทธ์น้อยกว่า 1 แสดงว่าความหนาแน่นน้อยกว่าวัสดุอ้างอิง อย่างไรก็ตาม หากมากกว่า 1 แสดงว่าสารนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าวัสดุอ้างอิง

หากความหนาแน่นสัมพัทธ์เท่ากับ 1 แสดงว่าวัสดุและวัสดุอ้างอิงมีความหนาแน่นเท่ากัน ความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย SI 

สัญลักษณ์ที่แสดงถึงความหนาแน่นสัมพัทธ์คือ SG ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารบ่งชี้ว่าวัสดุจะลอยหรือจม ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของน้ำมันถูคือ 0.79 กรัม/ซม3 และความหนาแน่นของน้ำคือ 1 กรัม/ซม3

ความหนาแน่นสัมพัทธ์คือปริมาณทางกายภาพที่ไม่มีมิติเฉพาะเจาะจง สารต่างกันมีความหนาแน่นสัมพัทธ์ต่างกัน 

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความหนาแน่นสัมพัทธ์ ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และธรรมชาติของสาร

วิธีต่างๆ ในการคำนวณความหนาแน่นสัมพัทธ์ ได้แก่ ไฮโดรมิเตอร์ วิธีพิคโนมิเตอร์ เดนซิโตมิเตอร์แบบสั่น วิธีลอยตัว วิธีจุ่มร่างกาย และวิธีการอุทกสถิต

โดยสรุป ความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นการวัดความหนาแน่นของวัสดุที่กำหนด 

ความแตกต่างหลักระหว่างความหนาแน่นและความหนาแน่นสัมพัทธ์

1. ความหนาแน่นอีกชื่อหนึ่งคือน้ำหนักจำเพาะ ในทางกลับกัน ความหนาแน่นสัมพัทธ์อีกชื่อหนึ่งก็คือความถ่วงจำเพาะ
2. สัญลักษณ์ของความหนาแน่นคือ ร. ในทางตรงกันข้าม สัญลักษณ์ของความหนาแน่นสัมพัทธ์คือ SG 
3. หน่วย SI ของความหนาแน่นสัมพัทธ์คือ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย SI
4. ความหนาแน่นวัดมวลต่อหน่วยปริมาตร ในทางตรงกันข้าม ความหนาแน่นสัมพัทธ์จะวัดมวลต่อหน่วยปริมาตรตามวัสดุอ้างอิงที่กำหนด 
5. ความหนาแน่นมีความเฉพาะเจาะจงกับสารแต่ละชนิด ในทางกลับกัน ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารจะแตกต่างกันไปตามวัสดุอ้างอิงที่กำหนด 

อ้างอิง

1. https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/JSFEAQ.0001642 
2. https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/AJGEB6.0000521 

อัพเดตล่าสุด : 14 ตุลาคม 2023