Sűrűség és fajsúly

Németül:

Sűrűség = Dichte
Fajsúly = Wichte, Spezifisches Gewicht

Angolul:

Sűrűség = Density
Fajsúly = Specific gravity

Franciául:

Sűrűség = Masse volumique
Fajsúly = Poids spécifique

Egyéb kifejezések németül

Anyagsűrűség = Reindichte
Testsűrűség = Rohdichte
Halmazsűrűség = Schüttdichte
Relatív sűrűség = Relative Dichte
Térfogatsúly = Rohwichte, Raumgewicht
Halmazsúly = Schüttgewicht

A sűrűség gyűjtőfogalom, ami az egységnyi térfogatú test tömegét fejezi ki. Mértékegysége kg/m3. Ha a tömegével adott anyag a teret pórus v és hézag v nélkül teljesen kitölti, akkor a tömeg/térfogat hányadost anyagsűrűségnek nevezzük. Az anyagsűrűséget a napi szóhasználatban gyakran sűrűségnek mondják. Ha a test pórusokat tartalmaz, és e pórusokat a térfogat részének tekintjük, akkor az így kiszámított hányados a testsűrűség. Ha a testek halmazának (például szemhalmaz) tömegét a halmazt befogadó térfogatra vonatkoztatjuk, tehát a térfogatból sem a pórusok, sem a hézagok térfogatát nem vonjuk le, akkor halmazsűrűségről beszélünk. Porózus anyagok esetén elméletileg fennáll, hogy: anyagsűrűség > testsűrűség > halmazsűrűség. A tömeg a földrajzi helytől független mennyiség, így a sűrűség értéke a földrajzi helytől független anyagjellemző. A sűrűségi jellemzők viszonyszámai a test tömörségét v, illetve porozitását v adják meg.

A relatív sűrűség a test anyagsűrűségének és a +4 °C hőmérsékletű víz anyagsűrűségének (1000 kg/m3) a hányadosa, amely nevezetlen szám. Szokás az egyéb hőmérsékletű, például a +25 °C hőmérsékletű víz anyagsűrűségét (997,07 kg/m3) is viszonyítási alapul venni.

Ha nem a test tömegét, hanem a súlyát vonatkoztatjuk a megfelelő térfogatra, akkor az anyagsűrűség helyett a fajsúlyt, a testsűrűség helyett a térfogatsúlyt, a halmazsűrűség helyett a halmazsúlyt kapjuk. Ezek mértékegysége N/m3. Ellentétben a tömeggel, a súly és így a fajsúly, a térfogatsúly, a halmazsúly függvénye a nehézségi gyorsulásnak, azaz a földrajzi helynek. A súlytalanság állapotában lévő testnek gyakorlatilag nincs fajsúlya, de van anyagsűrűsége. Tekintve, hogy erő=tömeg*gyorsulás, valamely, például 2800 kg/m3 anyagsűrűségű test fajsúlya (a tengerszinten és a 45° földrajzi szélességen) 2800*9,81=27468~28000 N/m3.

Amíg az építőanyagtanban az építőanyagokat általában testsűrűségükkel jellemezzük, addig a statikában inkább azok fajlagos súlyával (például a térfogatsúllyal) számolnak. Az egyes szakmai ágazatokban nevezéktani eltérések is lehetnek. Például az aszfaltútépítők az olyan aszfaltok testsűrűségét, amelyekben a bitumen a porózus zúzottkövek adalékanyagvázát teljesen kitölti, hézagmentes testsűrűségnek nevezik.
 

Piknométer anyagsűrűség méréshez

Légpiknométer szemhalmazok testsűrűségének méréséhez

Mohr-Westphal mérleg egyedi szem testsűrűségének méréséhez

Folyadékok anyagsűrűségének mérését areométerrel végezhetjük el. A szilárd halmazállapotú testek anyagsűrűségét 0,2 mm-nél finomabb, illetve ez alá porított vizsgálati mintán szokás meghatározni tömegméréssel, és piknométeres vagy Le Chatelier-Candlot készülékes térfogatméréssel. A szabályos alakú próbatestek testsűrűségének meghatározása tömeg- és hosszméréssel, a szabálytalan alakúaké tömegméréssel, és Mohr-Westphal mérleges térfogatméréssel, szemhalmazok esetén például légpiknométeres térfogatméréssel történik. Nagypontosságú testsűrűség mérések eszközei a poroziméterek v. A halmazsűrűség meghatározását ismert térfogatú edénybe lazán betöltött vizsgálati minta tömegmérésével lehet elvégezni. A halmazsűrűség értékét jelentősen befolyásolja az edénybe töltött vizsgálati minta hézagtérfogata, ezért a halmazsűrűség nem tekinthető a halmaz tömörségétől független anyagjellemzőnek. A sűrűséget a vizsgálati minta kiszárított, légszáraz, vízzel telített víztartalmi állapotában v szokás meghatározni.

Jelmagyarázat: v A jel előtt álló fogalom a fogalomtár szócikke.
 

Megjelent a

2001. október havi számának 8. oldalán

Vissza a fogalmak tartalomjegyzékéhez