V vsakdanji rabi se beseda "gostota" običajno nanaša na stanje gostote, tako kot v "promet je "ali" ta oseba je pregosta, da bi vas razumela. "Opredelitev gostote (D) v znanosti je veliko večja posebne. To je količina mase (m), ki zavzame določeno prostornino (v). Matematično je D = m / v. Gostota velja za snov v trdnem, tekočem in plinastem stanju in - tu ne preseneča - trdne snovi so bolj gosto kot tekočine (običajno), tekočine pa bolj gosto kot plini.
Na mikroskopski ravni je gostota merilo, kako tesno so pakirani atomi, ki tvorijo določeno snov. Če dva predmeta zasedata enako prostornino, je gostejši težji, ker je v istem prostoru zbranih več atomov. Na gostoto vpliva temperatura, vpliva pa tudi zunanji tlak, čeprav so te odvisnosti najbolj izrazite v plinastem stanju. Razlike v gostoti poganjajo svet; življenje brez njih ne bi bilo enako.
Gostota olja in vode
Voda ima gostoto 1 kilogram na kubični meter. Če to zveni kot naključje, ni. Metrične enote mase temeljijo na gostoti vode. Večina olj je manj gostih kot voda in zato plavajo. Kadarkoli zmešate dve tekočini ali plini, gostejša pade na dno posode, če se ne raztopi in tvori raztopino. Razlog za to je preprost. Gravitacija deluje močneje na gosto snov. Dejstvo, da se olje ne raztopi v vodi in da plava, omogoča čiščenje po velikem razlitju olja. Delavci olje običajno pridobivajo tako, da ga posnamejo s površine vode.
Helijev balon je uporaba gostote v resničnem življenju
Napihnite balon z zrakom iz pljuč in balon bo srečno sedel na mizi ali stolu, dokler ga nekdo ne vrže v zrak. Tudi takrat lahko nekaj časa plava na zračnih tokovih, vendar bo sčasoma padel na tla. Napolnite ga z enako količino helija in nanj morate privezati vrvico, da ne bo odplaval. To je zato, ker so molekule helija v primerjavi z molekulami kisika in dušika v zraku zelo lahke. Dejansko je helij približno 10-krat manj gost kot zrak. Balon bi odplaval še hitreje, če bi ga napolnili z vodikom, ki je sicer približno 100-krat manj gost kot zrak, toda plin vodik je zelo vnetljiv. Zato ga na karnevalih ne uporabljajo za polnjenje balonov.
Razlike v gostoti poganjajo zračne in oceanske tokove
Zraku dodajte toploto in molekule letijo naokoli z več energije, tako da je med njimi več prostora. Z drugimi besedami, zrak postane manj gost, zato se nagiba k dviganju. Vendar se temperatura v troposferi z višino ohladi, zato je na višjih legah več hladnega zraka in ima tendenco padca. Nenehno gibanje padajočega hladnega zraka in dvigovanja toplega zraka ustvarja zračne tokove in vetrove, ki poganjajo vreme na planetu.
Tudi temperaturne razlike v oceanih ustvarjajo razlike v gostoti, ki poganjajo tokove, vendar so razlike v slanosti prav tako pomembne. Morska voda ni enakomerno slana in več soli vsebuje, bolj gosta je. Razlike v temperaturi in slanosti ustvarjajo razlike v gostoti, ki poganjajo lokalne vrtinčne tokove pa tudi globoke podvodne reke, ki ustvarjajo habitate za morska bitja in vplivajo na svet podnebje.
Primeri gostote v laboratoriju
Laboratorijski raziskovalci so odvisni od razlik v gostoti za ločevanje snovi v tekočem ali trdnem stanju. To storijo s centrifugo, ki je naprava, ki mešanico zavrti tako hitro, da ustvari nekajkrat večjo silo od sile teže. V centrifugi imajo najgostejše sestavine mešanice največjo silo in se preselijo na zunanjo stran posode, od koder jih je mogoče pridobiti.
Gostoto lahko uporabimo tudi za identifikacijo materialov iz neznanih spojin. Postopek je tehtanje materialov in merjenje prostornine, ki jo zasedajo, z uporabo izpodrivanja vode ali kako drugače. Nato z enačbo D = m / v poiščete gostoto materiala in jo primerjate z znanimi gostotami običajnih spojin, naštetih v referenčnih tabelah.