Was ist der Zusammenhang zwischen Masse und Dichte?

Was ist der Zusammenhang zwischen Masse und Dichte?

Dichte und Masse sind voneinander abhängige physikalische Eigenschaften, wobei die Dichte gleich der Masse pro Volumeneinheit eines bestimmten Objekts oder einer bestimmten Substanz ist. Die Masse eines Objekts hängt vollständig von seiner Gesamtdichte ab , wobei dichtere Objekte bei gleichem Volumen eine größere Masse haben als weniger dichte Objekte. Die Masse eines Objekts mit einheitlicher Zusammensetzung ändert sich, wenn Teile hinzugefügt oder entfernt werden, aber seine Dichte bleibt konstant. Abgesehen von Schmelzen oder Verdampfen neigt die Dichte eines Objekts dazu, sich mit Temperaturänderungen zu ändern, während die Masse gleich bleibt.

Die Dichte einer bestimmten Substanz ist unter konstanten Bedingungen konstant, unabhängig von der Menge. Die Masse hingegen ist mengenabhängig, da es sinnlos ist, die Masse eines Stoffes zu definieren, ohne sein Volumen und seine Umgebungsbedingungen zu definieren.

Masse und Dichte variieren stark zwischen verschiedenen Elementen und ihren Verbindungen. Ein Wasserstoffatom, das leichteste Element, hat nur ein Viertel der Masse von Helium, dem zweitleichtesten. Wasserstoff neigt dazu, Moleküle mit zwei Wasserstoffatomen zu bilden, aber eines dieser Moleküle wiegt immer noch nur halb so viel wie ein einzelnes Heliumatom. Aufgrund der Natur von Gasen ist unter identischen Bedingungen ein gegebenes Volumen an Wasserstoffgas etwa halb so dicht wie ein Volumen an Heliumgas. Dichtebeziehungen sind in Festkörpern und Flüssigkeiten jedoch komplexer, da ihre atomaren oder molekularen Komponenten in Kontakt stehen und ihre Größe und Bindungsgeometrie ihre Dichten ändern.