Massefylde
Massefyldeer forholdet mellem et stofsmasseog detsrumfang.Massefylde er altså masse per rumfang. Enlitervandhar større tæthed end en literluftog dermed større massefylde. Massefylde omtales også somdensitetellermassetæthed.Vægtfyldeer en ældre betegnelse, som dog stadig er i almindelig brug uden for fagkredse, ogrumvægtanvendes udelukkende som kornmål. Massefylde betegnes med detgræske bogstav(rho).
Massefylden er bådetemperatur- ogtrykafhængig.[1]Trykafhængigheden er typisk ret lille for faste stoffer og væsker, og langt mere udtalt forgasser.De fleste stoffers massefylde falder typisk, når temperaturen stiger, da stoffer typisk udvider sig ved opvarmning og trækker sig sammen ved afkøling, uden at massen ændres (for vand gælder dette dog kun for temperaturer over ca. 4 °C). Tilsvarende stiger massefylden typisk, når trykket stiger.[1]For gassers vedkommende gælder, at ideale gassersvolumener eksakt proportional med produktet af tryk og temperatur, og for andre gasser tilnærmelsesvis.[1]Da et stofs massefylde altså afhænger af temperatur og tryk, bør man derfor også altid angive, ved hvilken temperatur og hvilket tryk, en given massefylde er målt.
Tidligere benyttede man etaræometertil at måle massefylden.
Beregning
[redigér|rediger kildetekst]Rumfang kaldes også volumen og måles iliter,kubikmetereller en andenenhedtil måling af rumfang.
Masse måles igram,kilogrameller en andenenheder til at måle masse.
For at beregne massefylden benyttes følgende formel:
- Rumfang/volumen betegnes somV
- Masse betegnes somm
- Massefylde betegnes som
Ved større mængder angives massefylden typisk i kg/m3,og ved mindre mængder i g/cm3;1000 kg/m3svarer til 1 g/cm3.
Arkimedes
[redigér|rediger kildetekst]
Hvis et stofs massefylde er mindre end envæskesmassefylde, kan stoffet flyde på væskeoverfladen. Hvis stoffet har en større massefylde, synker det ned i bunden af væsken. Der ses bort fra væskens overfladespænding. DenneopdriftkaldesArkimedes' principefter den græske matematiker og fysikerArkimedes.
Arkimedes skulle finde ud af, hvor megetguldder var i kongHieron 2'skongekrone.Kongen mistænkteguldsmedenfor at snyde ved at kun benytte halvdelen af det guld, han havde fået af kongen, og brugesølvfor resten. Hvis man kunne bestemme densiteten, ville det være muligt at afgøre, om der var sølv i kongekronen, fordi sølv er lettere end guld. Imidlertid kan massefylden ikke alene findes ved vejning. Man er nødt til også at kende rumfanget. Historien fortæller, at Arkimedes fandt løsningen, mens han var i bad. Hvis han sænkede kongekronen ned ibadekarret,skulle mængden af vand stige. Rumfanget af kongekronen ville da være lig med rumfanget af stigningen. Således ville han kunne beregne massefylden af kongekronen som vægten divideret med rumfanget. Da sølv har en mindre massefylde end guld, lykkedes det Arkimedes at vise, at guldsmeden havde snydt kongen.
En anden måde at gøre det på er at balancere kongekronen og rent guld på en vægt. Ved nedsænkning i vand vil der være en større opdrift på kongekronen, hvis der er blandet sølv i (se billedet). Denne erkendelse førte til formuleringen afArkimedes' lov:Når etlegemesænkes ned i vandet, taber det lige så meget i vægt, som den fortrængte væske vejer (Arkimedes' lov,formuleret omkring 250 f.kr.).
Forskellige stoffers massefylde og ydergrænser
[redigér|rediger kildetekst]Sorteret efter stoftype og dernæst massefylde:
| Stof | fase ved 101,325 kPa (=1 atm), 20 °C | massefylde (x1.000 kg/m³, kg/dm³, kg/liter eller g/cm³) |
|---|---|---|
| Grundstoffer - fastemetaller | ||
| Osmium-192(en af de højeste massefylder) | fast | > 22,65 |
| Iridium(en af de højeste massefylder) | fast | 22,65 |
| Osmium(en af de højeste massefylder) | fast | 22,61 |
| Platin | fast | 21,45 |
| Guld | fast | 19,3 |
| Wolfram | fast | 19,25 |
| Uran | fast | 18,7 |
| Bly | fast | 11,34 |
| Sølv | fast | 10,5 |
| Kobber | fast | 8,933[2] |
| Jern(rent) | fast | 7,88 |
| Tin | fast | 7,30 |
| Zink | fast | 7,13 |
| Titan | fast | 4,49 |
| Aluminium | fast | 2,7 |
| Magnesium/Magnium | fast | 1,74 |
| Calcium | fast | 1,55 |
| Lithium(laveste massefylde) | fast | 0,53 (ville flyde i vand, men vil reagere voldsomt) |
| Metallegeringer | ||
| Amalgam | fast | 11,6 |
| Bronze | fast | 8,8–8,9 |
| Nysølv | fast | ca. 8,7 |
| Messing | fast | 8,4–8,7 |
| Rustfrit stål18Cr-8Ni | fast | 8,03 |
| Stål | fast | 7,750–8,050[3] |
| Støbejern | fast | 7,6 |
| Aluminiumsbronze | fast | 7,45 |
| Faste grundstoffer - ikke-metaller | ||
| Diamant(krystallintkulstof) | fast | 3,52 |
| Silicium | fast | 2,33 |
| Grafit(kulstof) | fast | 2,2–2,26 |
| Amorftkulstof | fast | 2,0 |
| Svovl | fast | 2,0 |
| Faste massive ikke-grundstoffer - ikke-metaller | ||
| Tandemalje | fast | 2,97 |
| Granit | fast | 1,74–2,98 typisk 2,75 |
| Basalt | fast | (0,7)2,7–3,3[4] |
| Kvarts | fast | 2,65 |
| Fedtsten | fast | 2,5–2,8 |
| GlasDIN 60001:GL | fast | 2,4–2,8 |
| Beton | fast | 1,75–2,4 typisk 2,3 |
| Bordsalt | fast | 2,2 |
| Tand(dental) | fast | 2,14 |
| Polystyren | fast | 0,96–1,04 |
| is (vand) | fast t<0 °C | 0,917 |
| Paraffin | fast | 0,9 |
| Faste ikke-massive porøse ikke-grundstoffer - ikke-metaller (luftholdige) | ||
| Marmor(Kalk) CaCO3 | fast, porøs | 2,7–2,79 |
| Ler | fast, porøs | 2,7 |
| Kalksten(Kalk) CaCO3 | fast, porøs | 1,76–2,62 |
| GipsCaSO4·2H2O | fast, porøs | 2,31–2,33 |
| Sandsten | fast, porøs | 2,12–2,28 |
| Porcelæn(dental) | fast, porøs | ca. 2 |
| Teglstentegl | fast, porøs | 1,8 netto(?) |
| Mursten | brændtler,porøs | 1,2–1,8 (tørt) |
| Pimpsten | fast, porøs | 1,0–1,4 (tørt) |
| Letbeton(=gasbetoniflg. Databogen s. 148) | fast, porøs | 0,78–1,25 (tørt) |
| Gasbeton(=letbetoniflg. Databogen s. 148) | fast, porøs | 0,55 - 0,7 iflg. Databogen s. 148 under "Byggematerialer" |
| Letklinkerblokke[5] | brændt ler, fast, porøs | 0,6 |
| AlulightAlSi12 | fast, porøs | 0,33 |
| Mineraluld | fast, porøs | 0,10-0,15 |
| Glasuld | fast, porøs | 0,01-0,15 |
| Stenuld | fast, porøs | 0,08 |
| Flamingo,styropor(opskummetpolystyren) | fast, porøs | 0,01–0,045 |
| Polyurethan skumPUR skum | fast, porøs | 0,03-0,12 opskummet (30-120 gr/liter); anden kilde 0,4–1,2 (uopskummmet?)[6] |
| Candyfloss | fast, porøs | 0,018 |
| Aerogel(bedste elektriske-, lyd- og varmeisolatorer) | fast, porøs, nanoporer | fra 0,003 (2–3 gange luft)–0,6 |
| Aerografit[7] | fast, porøs, nanoporer | 0,00018 |
| Flydende grundstoffer | ||
| Kviksølv | flydende | 13,6 |
| Brom | flydende | 3,12 |
| Flydende ikke-grundstoffer | ||
| Glycerin | flydende | 1,26 |
| Saltvand | flydende | 1,26, fraDet Døde Havmed 31,5%havsalt |
| Tungt vand | flydende | 1,103 |
| Mælk | flydende | ca. 1,03 |
| Saltvand | flydende | 1,024, gennemsnit iverdenshavet |
| Vand | flydende | 1,000 (ved 3,8 grader) |
| Benzol | flydende | 0,88 |
| Olie | flydende | 0,8 |
| Etanol(sprit) | flydende | 0,789 |
| Benzin | flydende | 0,71-0,77 |
| Luftformige grundstoffer | ||
| Radon(højeste gasmassefylde) | gas | 0,00973 |
| Xenon | gas | 0,00588 |
| Klor | gas | 0,00321 |
| Argon | gas | 0,00178 |
| Fluor | gas | 0,0017 |
| Ilt/oxygen | gas | 0,00143 |
| Kvælstof/nitrogen | gas | 0,00125 |
| Neon | gas | 0,000901 |
| Helium-4 | gas | 0,0001787 |
| Helium-3(sjældent) | gas | 0,00013456 |
| Brint/hydrogen(laveste gasmassefylde) | gas | 0,00009 |
| Luftformige ikke-grundstoffer | ||
| Svovldioxid | gas | 0,00293 |
| Kuldioxid(CO2) | gas | 0,00198 |
| Atmosfærisk luft | gas | 0,00129 |
| Acetylen | gas | 0,00117 |
| Ammoniak | gas | 0,00077 |
| Biologiske emner | ||
| Den menneskelige krop | 1,04 | |
Se også
[redigér|rediger kildetekst]Kilder, referencer og eksterne henvisninger
[redigér|rediger kildetekst]- B. Østergaard Pedersen,Fysik og Kemi leksikon: Håndbog i naturlære(1988) Odense: Skandinavisk bogforlag,ISBN87-7501-109-3
- Massefylde – VandArkiveret12. december 2010 hosWayback Machine
- Duffield Timber – wood importer and sawmillerArkiveret3. september 2005 hosWayback Machine(engelsk)
- Chemical & Physical Resistance Data for Fibres(engelsk)
- The Physics Factbookf.eks.:(engelsk)
- natural-stone.com,Stonetips(engelsk)
- Rebuttal of North and Nieto. Martin Selbrede.Hypotetiskmaximonsmiddelmassefylde.(engelsk)
- The Element RadonArkiveret17. februar 2006 hosWayback Machine(engelsk)
- Sound Absorption. alulight internationalArkiveret7. maj 2005 hosWayback MachineCitat: "...is non inflammable and does not release toxic gases..."(engelsk)
- Flydende vands massefylde som funktion af temperaturenArkiveret2. juni 2004 hosWayback Machine(engelsk)
- Gas densityArkiveret21. december 2010 hosWayback Machine(engelsk)
- List of Periodic Table Elements Sorted by Density(engelsk)
- Lava PimpstenArkiveret4. januar 2006 hosWayback Machine(engelsk)
- COLLAPSING STARS (doc)Atomkernemassefylde.Arkiveret14. september 2009 hosWayback Machine(engelsk)
- ^abcLars Nielsen."densitet (massefylde) - Måleenhed og formler - lex.dk".Den Store Danske.Hentet2023-06-17.
{{cite web}}:CS1-vedligeholdelse: url-status (link) - ^Databog fysik kemi, side 18 i "Fysiske konstanter for grundstoffer", E.S. Andersen et al, F&K forlaget,ISBN87-87229-32-3
- ^https://www.toppr.com/guides/physics/fundamentals/density-of-steel-how-to-calculate-the-density-of-metal/
- ^britannica.com: bulk density: basalt, granite, sandstone
- ^"fc-beton.dk: [[Leca]]".Arkiveret fraoriginalen26. februar 2005.Hentet 16. juli 2005.
- ^Plast Center Danmark: Polyurethan PURArkiveret5. juni 2008 hosWayback Machine(Webside ikke længere tilgængelig)
- ^Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel (2012, July 17). World record: Lightest material in the world produced. ScienceDailyCitat: "...Aerographite features both: an excellent compression and tension load. It is able to be compressed up to 95 percent and be pulled back to its original form without any damage, says professor Rainer Adelung of Kiel University...Due to its unique material characteristics, Aerographite could fit onto the electrodes of Li-ion batteries..."