Объёмная плотность

Объёмная пло́тность — величина, рассчитываемая как $M/V$ , где $M$ и $V$ обозначают полную массу и объём объекта. Измеряется в кг/м³.

Понятие не имеет однозначной общепринятой трактовки и в целом близко к понятию «плотность». В различных контекстах прилагательное «объёмная» может нести следующую смысловую нагрузку:

подчёркивание факта, что речь идёт о трёхмерной, а не двумерной (поверхностной) или одномерной (линейной) плотности, независимо от величины $V$ ;
акцентуация того обстоятельства, что рассматривается довольно большой объект, в пределах которого неизбежны статистические флуктуации параметров материала, даже если он номинально однороден;
акцентуация наличия явной негомогенности объекта (например, гранулы совместно с пустотами), когда уместно говорить только о средней плотности.

В последнем случае в качестве синонимов могут использоваться словосочетания типа кажущаяся плотность (в противоположность «истинной», то есть локальной) или насыпная плотность, частично являющиеся кальками эквивалентных иноязычных наименований.

Иногда понятие «объёмная плотность», с соответствующими оговорками, относится не к массе, а к заряду ( $Q/V$ ), энергии ( $E/V$ ) или другим величинам. Смысловая роль слова «объёмная» при этом прежняя.

Примеры использования термина[править | править код]

В механике сплошных сред обозначает плотность смеси или совокупности веществ с неоднородным составом элементов, вещества могут находиться в любом из трех агрегатных состояний. При одинаковых условиях окружающей среды данная характеристика является переменной величиной при изменении химических соединений составляющих элементов. Аналогичное определение осредненной плотности небесных тел в астрономии дается исходя из соотношения массы тела и его объёма. При этом, как правило, составляющий тело материал имеет в значительной степени неоднородный химический состав, находится при сильно различающихся температуре, давлении и может находиться в любом из агрегатных состояний, включая плазму, а для релятивистских объектов может в основном состоять из нейтронного, кваркового или преонного вещества. В случае однородного состава элементов, то есть в случае очищенного от примесей химического вещества, все части которого находятся при одинаковых температуре и давлении, данная характеристика совпадает с обыкновенной плотностью.

В теориях поля идентичный термин объёмной плотности (заряда) дается с помощью теоремы Гаусса, также существует определение плотности энергии и другие аналогичные определения.

Плотность твердых веществ[править | править код]

В случае твердых веществ с неоднородным составом или жидкостей, которые содержат взвешенные твердые частицы, на значение объемной плотности также оказывает влияние пористость структуры, нарушение молекулярной и структурной целостности твердых материалов.

Плотность почвы[править | править код]

Основное агрофизическое свойство почвы. Определяет сопротивление прониканию в почву как сельскохозяйственных орудий так и корней растений. Таким образом, косвенно влияет на урожай. Плотность почвы важно знать не только в сельском хозяйстве.

Рассчитывается плотность почвы как отношение массы образца к его объёму. Это классическая формула для бурового метода определения плотности почвы. Исключение составляют каменистые почвы: для них плотность определяют методом Зайдельмана.

Плотность сыпучих веществ[править | править код]

Для сыпучих строительных материалов, таких как, например, песок, плотность изменяется в зависимости от степени уплотнения: одно и то же количество песка может занимать разный объём. В своем естественном неуплотненном состоянии сыпучие материалы обладают насыпной плотностью^{[источник не указан 1152 дня]}.

Насыпная плотность сыпучего строительного материала — это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объём самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, таким образом насыпная плотность меньше обычной. При уплотнении сыпучего материала его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня или шесть кубов песка в кузове грузовика — все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Насыпная плотность необходима для того, чтобы связывать объём и массу сыпучих материалов^{[значимость факта?]}, так как цены на них могут указываться, как за тонну, так и за кубометр^{[источник не указан 1152 дня]}. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.

Насыпные плотности основных строительных материалов.

Строительный материал	Насыпная плотность, кг/м³	Кубов в 1 тонне
Цемент сухой	1500	0,666
Мокрый песок	1920	0,52
Сухой песок	1440	0,694
Гравий крупный	1500	0,666
Гравий мелкий	1700	0,588
Щебень мелкий	1600	0,625