ปริมาตร คือปริมาณของพื้นที่ที่สสารอยู่ในสามมิติ ไม่ว่าปริมาณนั้นจะวัดเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร ลูกบาศก์หลา หรือหน่วยปริมาตรอื่น สารอาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ น้ำหนักหรือมวลไม่มีบทบาทในการพิจารณาปริมาตร หากต้องการทราบความหนาแน่นของสารที่มีปริมาตร จะต้องแนะนำมวล
สมการ
ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ระหว่างความหนาแน่นและปริมาตรนั้นง่าย
สมการทางคณิตศาสตร์คือ D = M / V ความหนาแน่นเท่ากับมวล ไม่ว่าจะเป็นกรัม ปอนด์ หรือหน่วยอื่น หารด้วยปริมาตรที่มวลครอบครอง หากโลหะชิ้นหนึ่งมีน้ำหนัก 25 กรัม และมีปริมาตร 5 ลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนาแน่นของโลหะชิ้นนั้นคือ 25 กรัม / 5 ลูกบาศก์เซนติเมตร = 5 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
กฎหมายแก๊สในอุดมคติ
กฎของแก๊สในอุดมคติแสดงให้เห็นว่าถ้าสมการมีปริมาตร คำว่า ความหนาแน่น อาจแทนที่มันให้ได้ผลดี กฎของแก๊สนั้นโดยปกติอ่าน PV = nRT โดยที่ P คือความดัน n คือจำนวนโมลของก๊าซที่กำลังพิจารณา R คือค่าคงที่ของแก๊สในอุดมคติ และ T คืออุณหภูมิ ตอนนี้จำนวนโมลสัมพันธ์กับมวลหรือน้ำหนัก และสามารถเขียนได้ n = m / MW โดยที่ m คือมวลของก๊าซ และ M คือน้ำหนักโมเลกุล สมการก๊าซในอุดมคติสามารถเขียนได้ PV = (m / M) RT
การแปลงปริมาตรเป็นความหนาแน่น
หารทั้งสองข้างของสมการด้วยปริมาตร V แล้วหา P = (m / MV) RT เมื่อรวมสมการที่ 1 กับสมการที่ 4 เราจะได้ P = (D/M) RT
เราได้ตัดปริมาตรทั้งหมดออกจากสมการอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว แทนที่ด้วยความหนาแน่น เราได้แปลงปริมาตรเป็นความหนาแน่น รูปแบบของกฎแก๊สในอุดมคตินี้สามารถนำไปใช้ได้อย่างสะดวก หากคุณทราบมวลของก๊าซมากกว่าปริมาตร แน่นอน คุณสามารถแปลงกลับเป็นโวลุ่มได้เพียงแค่ย้อนกลับกระบวนการ
หน่วยที่เหมาะสม
เมื่อแปลงปริมาตรเป็นความหนาแน่น ควรใช้หน่วยที่ใช้กันทั่วไปและสมเหตุสมผลตามสัดส่วน ตัวอย่างเช่น แม้ว่าจะสามารถทำได้ แต่โดยปกติไม่มีใครรายงานความหนาแน่นเป็นกรัมต่อลูกบาศก์หลา หรือปอนด์ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หน่วยมาตรฐานเพิ่มเติมคือกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรและปอนด์ต่อลูกบาศก์หลา เนื่องจากวัสดุปริมาณน้อยมักจะมีน้ำหนักเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจะใช้หน่วยน้ำหนักเพียงเล็กน้อยเมื่อใช้ปริมาตรที่น้อยกว่า มวลที่มากขึ้นเรียกร้องให้มีปริมาณมากขึ้น
ระบบการวัดที่สม่ำเสมอ
สุดท้ายนี้ ควรใช้หน่วยเมตริกของมวลกับหน่วยเมตริกของปริมาตร แทนที่จะเป็นหน่วย "อังกฤษ" มาตรฐาน และอื่นๆ การใช้ลิตรเพื่อปริมาตรเรียกร้องกิโลกรัมมากกว่าปอนด์ ในทางกลับกัน การใช้ควอร์ตเรียกร้องให้ใช้ออนซ์ แทนที่จะเป็นมิลลิลิตร ในกรณีของของเหลว
