Tihedus

See artikkel räägib füüsikalisest suurusest; ökoloogia mõiste kohta vaata artiklit Asustustihedus (ökoloogia)

---

Tihedus on füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumalaühikus. Seda tähistatakse reeglina sümboliga ρ ning mõõdetakse ühikutes kg/m³ (SI-süsteemi põhiühik) või g/cm³. Definitsiooni järgi

$\rho=\frac{m}{V}$, kus m on aine mass ruumalas V.

Aine tihedus sõltub üldiselt rõhust ja temperatuurist. Gaasiliste ainete korral on see sõltuvus väga tugev: tihedus on ligilähedaselt võrdeline rõhuga ning pöördvõrdeline absoluutse temperatuuriga (see seos kehtib täpselt ideaalse gaasi korral). Kondensaine (tahkised, vedelikud) korral on see sõltuvus suhteliselt nõrk. Väikeste rõhu- ja temperatuurimuutuste vahemikus võib iga aine tiheduse suhtelise muutuse lugeda lineaarseks funktsiooniks rõhust ja temperatuurist:

$\frac{\rho-\rho_0}{\rho_0}=-\alpha(t-t_0)+\beta(p-p_0)$,

kus $\alpha$ on aine ruumpaisumistegur, $\beta$ on kokkusurutavustegur, ρ on aine tihedus temperatuuril t ja rõhul p ning $\rho_0$ on aine tihedus temperatuuril t₀ ja rõhul p₀. Põhimõtteliselt on viimase valemi näol tegemist aine olekuvõrrandiga piiratud temperatuuri- ja rõhuvahemikus. Kokkusurutavus on alati positiivse märgiga (aine tihedus kasvab rõhu tõstmisel). Ruumpaisumistegur on reeglina positiivne, kuid sellele seaduspärasusele leidub ka erandeid. Näiteks vee tihedus kasvab temperatuurivahemikus 0°C. kuni 4°C. Soojuspaisumistegur on tahkiste ja vedelike korral tüüpiliselt suurusjärgus 10⁻⁵ K⁻¹, kokkusurutavus aga suurusjärgus 10⁻⁶ at⁻¹.

Ainete tiheduse väärtused antakse enamasti standardtingimustel t=20°C ja p=101325 Pa.

Tähtsaimad tihedused

Tahkised

(temperatuuril 15...20 °C) (kg/m³)

• Alumiinium: 2700
• Betoon: 2200
• Graniit: 2600
• Hõbe: 10490
• Jää: 917
• Klaas: 2600
• Kork: 200
• Kuld: 19300
• Messing: 8500
• Parafiin: 900
• Plii: 11300
• Puit (Hoiatus! Puidu tihedused, mis on väljaspool sulge, on antud teadmata ja ilmselt varieeruva niiskusesisalduse juures! Sulgudes tihedused on 15% niiskusesisalduse (r15) juures)
  • Balsapuu: 130 (r15=170 )
  • Must eebenipuu: 1220 (r15=1320 )
  • Haab: (r15=490 )
  • Kadakas: 560 (r15=640 )
  • Kask: 640 (r15=650 )
  • Lepp: 550 (r15=530 )
  • Mänd: 490 (r15=520 )
  • Kuusk: (r15=470 )
  • Pöök: 800 (r15=730 )
  • Saar: 750 (r15=720 )
  • Seeder: 530
  • Tamm: 750 (r15=660 )
  • Vaher: 690
• Tellis: 1800
• Teras, raud: 7800
• Tina: 7300
• Tsink: 7100
• Vask: 8900

Vedelikud

(temperatuuril 15...20 °C) (kg/m³)

• Bensiin: 700
• Elavhõbe: 13600
• Merevesi: 1030
• Nafta: 800
• Petrooleum: 800
• Piiritus: 790
• Trafoõli (20 °C juures): 950
• Vesi (4 °C juures): 1000

Gaasid

(temperatuuril 0 °C ja rõhul 760 mmHg) (kg/m³)

• Hapnik: 1,43
• Heelium: 0,18
• Lämmastik: 1,25
• Süsihappegaas: 1,98
• Vesinik: 0,09
• Õhk: 1,29
• Veeaur (100 °C juures): 0,59

Vaata ka

• Keskmine tihedus

Allikad

• R. Bolz, G. Tuve, CRC Handbook of Tables for Applied Engineering Science, 2nd edition, CRC Press (1973).