اگر ماده همگنی دارای جرم m و حجم V باشد ، چگالی آن به صورت زیر بدست می آید :
یکای چگالی در SI کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) است .
یکی دیگر از یکاهای متداول چگالی ، گرم بر سانتی متر مکعب (g/cm3) است .
نکته : هنگامی که چند مایع مخلوط نشدنی را در یک ظرف می ریزیم ، مایعی که چگالی بیشتری دارد ، پایین تر قرار می گیرد .
در شکل فوق داریم :
اگر چند فلز را با چگالی های متفاوت را با یکدیگر مخلوط کنیم ،چگالی آلیاژ بدست آمده از رابطه ی زیر بدست می آید :
البته اگر در صورت مخلوط شدن ، حجم مجموعه چند ماده تغییر کند ، باید تغییر بوجود آمده را در مخرج کسر اعمال کرد . ( به مثال ۳ توجه کنید)
مثال ۱: چگالی خون ۱٫۰۵ g/cm3 است . جرم ۴٫۷۰ لیتر خون چند کیلوگرم است ؟
حل مثال ۱:
مثال ۲: یک قطعه فلز به جرم ۹۰ گرم را درون آب در داخل استوانه ای می اندازیم .قطعه فلز کاملا در آب فرو می رود و سطح آب درون استوانه به اندازه ی ۱/۲ سانتی متر بالا می آید.اگر سطح مقطع داخلی استوانه ۱۰ سانتی متر مربع باشد، چگالی فلز چند گرم بر سانتی متر مکعب است ؟
حل مثال ۲ :
مثال ۳: ۲۰۰ گرم از فلز A به چگالی ۵ گرم بر سانتی متر مکعب را با ۲۰۰ گرم از فلز B با چگالی ۸ گرم بر سانتی متر مکعب مخلوط می کنیم. اگر حجم مجموعه ی دو ماده پس از مخلوط شدن ۵ سانتی متر مکعب کم شود، چگالی مخلوط بدست آمده چند گرم بر سانتی متر مکعب است؟
حل مثال ۳:
تمرین های چگالی مواد را حل کنید :
تمرین ۱: جرم مجسمه برنزی ۴۰ کیلوگرم و حجم آن ۰٫۰۵ متر مکعب است . اگر چگالی برنز ۸۰۰۰ kg/m3 باشد ، حجم فضای خالی درون مجسمه چقدر است ؟
تمرین ۲: چگالی مایع A ، نصف چگالی مایع B است . اگر جرم ۱۷۵۰ سانتی متر مکعب از مایع A برابر با ۱۴۰۰ گرم باشد ، جرم ۸۵۰ سانتی متر مکعب از مایع B چند گرم است ؟
تمرین ۳: درون ظرفی لبریز از مایعی به چگالی ۶۰۰ g/lit ، قطعه فلز توپری را به آرامی فرو می بریم ، اگر جرم مایع سرریز شده ۰٫۷۵ جرم فلز باشد ، چگالی فلز چند g/cm3 است ؟
تمرین ۴: ۳ لیتر آب به چگالی ۱kg/lit با ۲ لیتر مایع به چگالی ۱٫۵ kg/lit مخلوط می شود .هر گاه تغییر حجم صورت نگیرد ، چگالی مخلوط بدست آمده را بر حسب kg/lit بدست آورید .
تمرین ۵: در مخلوطی از آب و یخ ، مقداری یخ ذوب می شود و حجم مخلوط ۵ سانتی متر مکعب کاهش می یابد . جرم یخ ذوب شده چند گرم است ؟ (چگالی آب ۱ g/cm3 و چگالی یخ ۰٫۹ g/cm3 است)
تمرین ۶: درون یک قطعه طلا با حجم ظاهری ۱۲ cm3 و جرم ۱۹۹٫۵ g ، حفره ای وجود دارد . اگر چگالی طلا ۱۹۰۰۰ kg/m3 باشد ، حجم حفره ی خالی چند سانتی متر مکعب است ؟
تمرین ۷: گلوله ای توپر با جرم ۵۰۰ گرم و با چگالی ۴ g/cm3 را داخل یک ظرف که پر از مایعی با چگالی ۲ g/cm3 است ، می اندازیم . چند گرم مایع از این ظرف بیرون می ریزد ؟
چگالی جسم حفره دار
ساغر
