Dendësia mat se sa masë është e paketuar në një vëllim. Si të krahasosh puplat me plumbin—madhësi e njëjtë, peshë e ndryshme. Veti kyçe për identifikimin e materialeve.

• Dendësia = masa ÷ vëllimi (ρ = m/V)
• Dendësi më e lartë = më e rëndë për të njëjtën madhësi
• Uji: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³
• Përcakton pluskimin/zhytjen

Graviteti specifik = dendësia në lidhje me ujin. Raport pa dimensione. SG = 1 do të thotë e njëjtë me ujin. SG < 1 pluskon, SG > 1 zhytet.

• SG = ρ_materiali / ρ_uji
• SG = 1: e njëjtë me ujin
• SG < 1: pluskon (vaji, druri)
• SG > 1: zhytet (metalet)

Dendësia ndryshon me temperaturën! Gazet: shumë të ndjeshme. Lëngjet: ndryshime të lehta. Uji ka dendësinë maksimale në 4°C. Gjithmonë specifikoni kushtet.

• Temperatura ↑ → dendësia ↓
• Uji: maksimumi në 4°C (997 kg/m³)
• Gazet janë të ndjeshme ndaj presionit/temperaturës
• Standard: 20°C, 1 atm

kg/m³ është standardi SI. g/cm³ është shumë i zakonshëm (= SG për ujin). g/L për tretësirat. Të gjitha lidhen me fuqitë e 10-ës.

• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• 1 g/mL = 1 g/cm³ = 1 kg/L
• 1 t/m³ = 1000 kg/m³
• g/L = kg/m³ (numerikisht)

lb/ft³ është më i zakonshmi. lb/in³ për materiale të dendura. lb/gal për lëngje (galonët e SHBA-së ≠ galonët e Mbretërisë së Bashkuar!). pcf = lb/ft³ në ndërtim.

• 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
• Galoni i SHBA-së ≠ Galoni i MB-së (20% diferencë)
• lb/in³ për metalet
• Uji: 62.4 lb/ft³

API për naftën. Brix për sheqerin. Plato për birrën. Baumé për kimikatet. Konvertime jo-lineare!

• API: naftë (10-50°)
• Brix: sheqer/verë (0-30°)
• Plato: birrë (10-20°)
• Baumé: kimikate

ρ = m/V. Dije dy, gjej të tretin. m = ρV, V = m/ρ. Marrëdhënie lineare.

• ρ = m / V
• m = ρ × V
• V = m / ρ
• Njësitë duhet të përputhen

Arkimedi: forca e pluskimit = pesha e lëngut të zhvendosur. Pluskon nëse ρ_objekti < ρ_lëngu. Shpjegon ajsbergët, anijet.

• Pluskon nëse ρ_objekti < ρ_lëngu
• Forca e pluskimit = ρ_lëngu × V × g
• % i zhytur = ρ_objekti/ρ_lëngu
• Akulli pluskon: 917 < 1000 kg/m³

Dendësia vjen nga masa atomike + paketimi. Osmiumi: më i dendur (22,590 kg/m³). Hidrogjeni: gazi më i lehtë (0.09 kg/m³).

• Masa atomike ka rëndësi
• Paketimi kristalor
• Metalet: dendësi e lartë
• Gazet: dendësi e ulët

• Uji është 1: g/cm³ = g/mL = kg/L = SG (të gjitha baraz me 1 për ujin)
• Shumëzo me 1000: g/cm³ × 1000 = kg/m³ (1 g/cm³ = 1000 kg/m³)
• Rregulli i 16-ës: lb/ft³ × 16 ≈ kg/m³ (1 lb/ft³ ≈ 16.018 kg/m³)
• SG në kg/m³: Thjesht shumëzo me 1000 (SG 0.8 = 800 kg/m³)
• Testi i pluskimit: SG < 1 pluskon, SG > 1 zhytet, SG = 1 pluskim neutral
• Rregulli i akullit: 917 kg/m³ = 0.917 SG → 91.7% i zhytur kur pluskon

• g/cm³ ≠ g/m³! Dallim me faktor 1,000,000. Gjithmonë kontrolloni njësitë tuaja!
• Temperatura ka rëndësi: Uji është 1000 në 4°C, 997 në 20°C, 958 në 100°C
• Galonët e SHBA-së vs MB-së: Dallimi 20% ndikon në konvertimet lb/gal (119.8 vs 99.8 kg/m³)
• SG është pa dimension: Mos shtoni njësi. SG × 1000 = kg/m³ (pastaj shtoni njësi)
• Graviteti API është i prapambetur: API më i lartë = naftë më e lehtë (e kundërta e dendësisë)
• Dendësia e gazit ndryshon me P&T: Duhet të specifikoni kushtet ose të përdorni ligjin e gazit ideal

Përzgjedhja e materialit sipas dendësisë. Çeliku (7850) i fortë/i rëndë. Alumini (2700) i lehtë. Betoni (2400) struktura.

• Çeliku: 7850 kg/m³
• Alumini: 2700 kg/m³
• Betoni: 2400 kg/m³
• Shkuma: 30-100 kg/m³

Graviteti API klasifikon naftën. Graviteti specifik për cilësinë. Dendësia ndikon në përzierjen, ndarjen, çmimin.

• API > 31.1: naftë e papërpunuar e lehtë
• API < 22.3: naftë e papërpunuar e rëndë
• Benzina: ~720 kg/m³
• Nafta: ~832 kg/m³

Brix për përmbajtjen e sheqerit. Plato për maltin. SG për mjaltin, shurupet. Kontrolli i cilësisë, monitorimi i fermentimit.

• Brix: lëng, verë
• Plato: fuqia e birrës
• Mjalti: ~1400 kg/m³
• Qumështi: ~1030 kg/m³

g/cm³ × 1000 = kg/m³. lb/ft³ × 16 = kg/m³. SG × 1000 = kg/m³.

• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
• SG × 1000 = kg/m³
• 1 g/mL = 1 kg/L

m = ρ × V. Uji: 2 m³ × 1000 = 2000 kg.

• m = ρ × V
• Uji: 1 L = 1 kg
• Çeliku: 1 m³ = 7850 kg
• Kontrolloni njësitë

V = m / ρ. Ari 1 kg: V = 1/19320 = 51.8 cm³.

• V = m / ρ
• 1 kg ar = 51.8 cm³
• 1 kg Al = 370 cm³
• I dendur = i vogël

Trau i çelikut 2m × 0.3m × 0.3m, ρ=7850. Pesha?

V = 0.18 m³. m = 7850 × 0.18 = 1413 kg ≈ 1.4 ton.

Dru (600 kg/m³) në ujë. A pluskon?

600 < 1000, pluskon! I zhytur: 600/1000 = 60%.

1 kg ar. ρ=19320. Vëllimi?

V = 1/19320 = 51.8 cm³. Sa një kuti shkrepësesh!

22,590 kg/m³. Një këmbë kubike = 1,410 lb! Mposht pak iridiumin. I rrallë, përdoret në majat e stilolapsave.

Akulli 917 < uji 1000. Pothuajse unik! Liqenet ngrijnë nga lart-poshtë, duke shpëtuar jetën ujore.

Më i dendur në 4°C, jo në 0°C! Mban liqenet nga ngrirja e plotë—uji 4°C fundoset në fund.

1-2 kg/m³. 'Tymi i ngrirë'. Mbështet 2000 herë peshën e tij. Roverët e Marsit e përdorin atë!

~4×10¹⁷ kg/m³. Një lugë çaji = 1 miliard ton! Atomet shemben. Materia më e dendur.

0.09 kg/m³. 14 herë më i lehtë se ajri. Më i bollshmi në univers pavarësisht dendësisë së ulët.

Momenti më i famshëm 'Eureka!' në shkencë ndodhi kur Arkimedi zbuloi parimin e pluskimit dhe zhvendosjes së dendësisë ndërsa bënte banjo në Sirakuzë, Sicili.

• Mbreti Hiero II dyshonte se argjendari i tij po mashtronte duke përzierë argjend në një kurorë të artë
• Arkimedi duhej të provonte mashtrimin pa e shkatërruar kurorën
• Duke vënë re zhvendosjen e ujit në banjën e tij, ai kuptoi se mund të maste vëllimin në mënyrë jo-shkatërruese
• Metoda: Mat peshën e kurorës në ajër dhe në ujë; krahasoje me një mostër të pastër ari
• Rezultati: Kurora kishte dendësi më të ulët se ari i pastër—mashtrimi u provua!
• Trashëgimia: Parimi i Arkimedit u bë themeli i hidrostatikës dhe shkencës së dendësisë

Ky zbulim 2,300-vjeçar mbetet baza për matjet moderne të dendësisë nëpërmjet metodave të zhvendosjes së ujit dhe pluskimit.

Revolucioni shkencor solli instrumente precize dhe studime sistematike të dendësisë së materialeve, gazeve dhe tretësirave.

• 1586: Galileo Galilei shpik peshoren hidrostatike—instrumenti i parë preciz për dendësinë
• Vitet 1660: Robert Boyle studion marrëdhëniet e dendësisë dhe presionit të gazit (Ligji i Boyle-it)
• 1768: Antoine Baumé zhvillon shkallët e hidrometrit për tretësirat kimike—përdoren ende sot
• 1787: Jacques Charles mat dendësinë e gazit kundrejt temperaturës (Ligji i Charles-it)
• Vitet 1790: Lavoisier vendos dendësinë si një veti themelore në kimi

Këto përparime e transformuan dendësinë nga një kuriozitet në një shkencë sasiore, duke mundësuar kiminë, shkencën e materialeve dhe kontrollin e cilësisë.

Industritë zhvilluan shkallë të personalizuara të dendësisë për naftën, ushqimin, pijet dhe kimikatet, secila e optimizuar për nevojat e tyre specifike.

• 1921: Instituti Amerikan i Naftës krijon shkallën e gravitetit API—gradë më të larta = naftë e papërpunuar më e lehtë dhe më e vlefshme
• 1843: Adolf Brix përsos sakarometrin për tretësirat e sheqerit—°Brix mbetet standard në ushqim/pije
• Vitet 1900: Shkalla Plato standardizohet për prodhimin e birrës—mat përmbajtjen e ekstraktit në musht dhe birrë
• 1768-sot: Shkallët Baumé (të rënda dhe të lehta) për acide, shurupe dhe kimikate industriale
• Shkalla Twaddell për lëngje të rënda industriale—përdoret ende në galvanizim

Këto shkallë jo-lineare vazhdojnë sepse janë të optimizuara për intervale të ngushta ku precizioni ka më shumë rëndësi (p.sh., API 10-50° mbulon shumicën e naftave të papërpunuara).

Kuptimi në shkallë atomike, materialet e reja dhe instrumentet precize revolucionarizuan matjen e dendësisë dhe inxhinierinë e materialeve.

• 1967: Kristalografia me rreze X konfirmon osmiumin si elementin më të dendur me 22,590 kg/m³ (mposht iridiumin me 0.12%)
• Vitet 1980-90: Matësit dixhitalë të dendësisë arrijnë precizionin ±0.0001 g/cm³ për lëngjet
• Vitet 1990: U zhvillua aerogeli—materiali i ngurtë më i lehtë në botë me 1-2 kg/m³ (99.8% ajër)
• Vitet 2000: Aliazhe qelqi metalik me raporte të pazakonta dendësi-fortësi
• 2019: Ripërcaktimi i SI-së lidh kilogramin me konstantën e Planck-ut—dendësia tani është e gjurmueshme deri te fizika themelore

Astrofizika e shekullit të 20-të zbuloi ekstreme të dendësisë përtej imagjinatës tokësore.

• Hapësira ndëryjore: ~10⁻²¹ kg/m³—vakum pothuajse i përsosur me atome hidrogjeni
• Atmosfera e Tokës në nivelin e detit: 1.225 kg/m³
• Yjet e bardhë të vegjël: ~10⁹ kg/m³—një lugë çaji peshon disa ton
• Yjet neutron: ~4×10¹⁷ kg/m³—një lugë çaji barazohet me ~1 miliard ton
• Singulariteti i vrimës së zezë: Teorisht dendësi e pafund (fizika dështon)

Dendësitë e njohura shtrihen në rreth 40 rende të madhësisë—nga zbrazëtirat e universit te bërthamat e yjeve të shembura.

Sot, matja e dendësisë është e domosdoshme në shkencë, industri dhe tregti.

• Nafta: Graviteti API përcakton çmimin e naftës së papërpunuar (±1° API = miliona vlerë)
• Siguria ushqimore: Kontrollet e dendësisë zbulojnë falsifikimin në mjaltë, vaj ulliri, qumësht, lëng
• Farmaceutikë: Precizion nën-miligram për formulimin e barnave dhe kontrollin e cilësisë
• Inxhinieria e materialeve: Optimizimi i dendësisë për hapësirën ajrore (i fortë + i lehtë)
• Mjedis: Matja e dendësisë së oqeanit/atmosferës për modele klimatike
• Eksplorimi i hapësirës: Karakterizimi i asteroideve, planetëve, atmosferave të ekzoplaneteve

Dendësia ka njësi (kg/m³, g/cm³). SG është një raport pa dimension me ujin. SG=ρ/ρ_uji. SG=1 do të thotë e njëjtë me ujin. Shumëzo SG me 1000 për të marrë kg/m³. SG është i dobishëm për krahasime të shpejta.

Uji zgjerohet kur ngrin. Akulli=917, uji=1000 kg/m³. Akulli është 9% më pak i dendur. Liqenet ngrijnë nga lart-poshtë, duke lënë ujë poshtë për jetën. Nëse akulli do të fundosej, liqenet do të ngrinin plotësisht. Lidhje unike hidrogjenore.

Temperaturë më e lartë → dendësi më e ulët (zgjerim). Gazet janë shumë të ndjeshme. Lëngjet ~0.02%/°C. Të ngurtat minimalisht. Përjashtim: uji është më i dendur në 4°C. Gjithmonë specifikoni temperaturën për precizion.

SHBA=3.785L, MB=4.546L (20% më i madh). Ndikon në lb/gal! 1 lb/galon i SHBA-së=119.8 kg/m³. 1 lb/galon i MB-së=99.8 kg/m³. Gjithmonë specifikoni.

Shumë e saktë nëse temperatura kontrollohet. ±0.001 tipike për lëngjet në temperaturë konstante. Të ngurtat ±0.01. Gazet kërkojnë kontroll presioni. Standard: 20°C ose 4°C për referencën e ujit.

Lëngjet: hidrometër, piknometër, matës dixhital. Të ngurtat: Arkimedi (zhvendosja e ujit), piknometër gazi. Precizioni: 0.0001 g/cm³ i mundshëm. Kontrolli i temperaturës është kritik.