Prostornina je prostor, ki ga snov zavzema v treh dimenzijah, ne glede na to, ali se ta količina meri v kubičnih centimetrih, kubičnih metrih ali drugi enoti prostornine. Snov je lahko trdna, tekoča ali plinasta. Teža ali masa ne vplivata na količino. Če želimo vedeti gostoto snovi, ki zavzema prostornino, je treba vnesti maso.
Enačba
Matematično razmerje med gostoto in prostornino je preprosto.
Matematična enačba je D = M / V. Gostota je enaka masi v gramih, kilogramih ali drugi enoti, deljeni s prostornino, ki jo zaseda masa. Če je kos kovine teža 25 g in ima prostornino 5 kubičnih cm, je njegova gostota 25 g / 5 kubičnih cm = 5 g na kubični cm.
Zakon o idealnem plinu
Zakon o idealnem plinu ponazarja, kako če enačba vsebuje prostornino, jo lahko izraz gostota dobro nadomesti. Ta zakon o plinu se običajno glasi PV = nRT, kjer je P tlak, n je število obravnavanih molov plina, R je idealna plinska konstanta, T pa temperatura. Zdaj je število molov povezano z maso ali težo in ga lahko zapišemo n = m / MW, kjer je m masa plina, M pa njegova molekulska masa. Nato lahko enačbo idealnega plina zapišemo PV = (m / M) RT.
Pretvorba volumna v gostoto
Če delimo obe strani enačbe s prostornino V, nato najdemo P = (m / MV) RT. Če združimo enačbo 1 z enačbo 4, dobimo P = (D / M) RT.
Prostornino smo iz enačbe dejansko popolnoma izločili in jo nadomestili z gostoto. Prostornino smo pretvorili v gostoto. To obliko zakona o idealnem plinu lahko preprosto uporabite, če poznate maso prisotnega plina in ne njegovo prostornino. Seveda lahko pretvorite nazaj v glasnost tako, da preprosto obrnete postopek.
Razumne enote
Pri pretvorbi prostornine v gostoto je smiselno uporabiti običajno uporabljene in sorazmerno primerne enote. Na primer, čeprav je to mogoče, običajno nihče ne poroča o gostoti v gramih na kubični meter ali kilogramih na kubični centimeter. Bolj standardne enote so grami na kubični centimeter in kilogrami na kubično dvorišče. To je zato, ker majhen volumen materiala običajno tehta malo in bi se pri uporabi manjših količin uporabljalo tako malo utežnih enot. Večje množice zahtevajo večje količine.
Dosledni merilni sistemi
Nazadnje, metrične enote mase je treba uporabiti z metričnimi enotami prostornine, ne pa s standardnimi "angleškimi" enotami itd. Uporaba litrov za količino zahteva kilograme in ne kilograme. Po drugi strani pa uporaba kvartov v primeru tekočine zahteva uporabo unč in ne mililitrov.