Het vermogen om te converteren tussen eenheden van massa, dichtheid en volume is een van de fundamentele vaardigheden die nodig zijn om basisproblemen in de natuurkunde en scheikunde op te lossen. Massa, in het SI-systeem van eenheden die wereldwijd standaard worden gebruikt bij het oplossen van dergelijke problemen, heeft eenheden van kilogram (kg) en afgeleiden daarvan, terwijl volume eenheden heeft van meters in blokjes, of m3, waarbij de meter de SI-eenheid van lengte is. Dienovereenkomstig wordt de dichtheid, die massa per volume-eenheid is, vaak uitgedrukt in kg/m3. Omdat hoeveelheden vaak kleiner zijn in alledaagse experimenten en metingen, is het typisch om de dichtheid uitgedrukt in g/cm. te zien3, of g/ml (een milliliter wordt gedefinieerd als een kubieke centimeter). Een kg/m3 is gelijk aan 1.000 g/cm3.
Massa afleiden uit volume
Stel dat u een bekend volume van een stof krijgt (water of een andere vloeistof, een metaal of iets anders waarvan wordt aangenomen dat het een uniforme of bijna uniforme verdeling van materie heeft) en wordt gevraagd om de massa te berekenen. Om dit te doen, moet u op basis van de hierboven vastgestelde relaties de dichtheid van de stof kennen en alleen de dichtheid ervan.
sinds dichtheid (ρ) is massa (m) gedeeld door volume (V), dan is massa gelijk aan dichtheid maal volume:
\rho=\frac{m}{V}
Zo
m=\rho V
Dichtheden in de echte wereld
Verschillende online tabellen bevatten de dichtheden van veelvoorkomende stoffen. Zo heeft gewoon water met een temperatuur van 4 °C een dichtheid van 1.000 kg/m3 of 1 g/ml, weer per definitie. Oliën hebben een lagere dichtheid dan water, daarom drijft de oliecomponent van een saladedressing zoals Italiaans naar de bovenkant van het mengsel. Melk, die bijna volledig uit water bestaat maar suikers, eiwitten en (meestal) vetten bevat, heeft een dichtheid van 1,03 keer die van water.
Metalen zijn in de regel aanzienlijk dichter dan vloeistoffen en variëren sterk van de ene naar de andere. Goud heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 19,3 g/ml. Dit betekent dat 1 m3 van goud heeft een massa van:
m=1000\times19.3=19.300\text{ kg}
Aangezien 1 kg = 2.204 lb, zou een portie goud van één meter bij één meter bij één meter (ongeveer de grootte van een kleine tafel) een massa hebben van 42.537 pond, meer dan 21 ton.
Toepassingen
Aangezien een modern zeevarend schip voornamelijk van metaal is gemaakt, hoe drijft het dan? Om iets in water te laten drijven, moet het minder massa hebben dan het water dat het verplaatst. Dit wordt bereikt door alle lege ruimte die in de scheepsconstructie is opgenomen, zoals de ruimte tussen de lagen van een scheepsromp. Wanneer een metalen boot zoals een kano in het water wordt geplaatst,begintzinken omdat massief metaal het eerste in contact komt met het water. Maar omdat dealgemeende dichtheid van de kano is minder dan die van een gelijkwaardige hoeveelheid water, zelfs met een of twee passagiers toegevoegd, het meeste blijft boven het wateroppervlak.