نمایش مبدأ برای چگالی

{{Infobox physical quantity
| bgcolour    = {default}
| name

ای ام ت
= چگالی
| image =
| caption     =
| unit        = kg/m<sup>3</sup>
| symbols     = ''[[رو|ρ]]''{{سخ}}''D''
| derivations =
}}[[File:Artsy density column.png|thumb|150px|یک [[استوانه مدرج|استوانه مُدرج]] حاوی مایعات مختلف با چگالی‌های متفاوت]]

'''چگالی''' یا '''دانسیته''' {{به انگلیسی|Density}} (که به آن '''چگالی جرم حجمی''' یا '''جرم ویژه''' نیز می‌گویند) [[جرم (فیزیک)|جرم]] یک ماده به ازای [[حجم]] واحد آن است. یا به عبارت دیگر جرم یک متر مکعب از یک [[جسم فیزیکی|جسم]] را گویند و آن را با نماد '''ρ''' (رو) نشان می‌دهند و از رابطه <math>
\rho = \frac{m}{V} \,
</math> به دست می‌آید؛ که '''ρ''' چگالی، '''m''' جرم جسم، و '''V''' حجم جسم است.

در برخی موارد (به عنوان مثال، در صنعت نفت و گاز ایالات متحده)، چگالی به‌طور ضعیف به عنوان '''وزن''' آن در واحد '''حجم''' تعریف می‌شود، اگرچه این از نظر علمی نادرست است (چراکه جرم با [[سرعت]] و وزن با [[گرانش|جاذبه]] تغییر می‌کند) که این کمیت به‌طور خاص [[وزن مخصوص]] نامیده می‌شود.

چگالی یک ماده با تغییر [[دما]] و [[فشار]] تغییر می‌کند. این تغییرات معمولاً برای [[جامد]]ها و [[مایع]]‌ها کوچک بوده ولی برای [[گاز]]ها بسیار بزرگ است. افزایش فشار بر روی یک جسم باعث کاهش حجم آن شده و در نتیجه باعث افزایش چگالی می‌شود. افزایش دمای یک ماده باعث افزایش حجم (به جز در چند مورد استثنا) و در نتیجه کاهش چگالی آن می‌شود. در بسیاری از گرمایش قسمت پایین ظرف به دلیل کاهش چگالی قسمت گرم شده، باعث ایجاد [[همرفت|جریان همرفتی]] از پایین به بالا می‌شود.

معکوس چگالی یک ماده معمولاً [[حجم مخصوص (ترمودینامیک)|حجم مخصوص]] خوانده می‌شود و معمولاً در [[ترمودینامیک]] کاربرد دارد. چگالی یک [[خواص شدتی و مقداری|خاصیت شدتی]] است چرا که افزایش مقدار یک ماده باعث افزایش جرم آن می‌شود؛ نه چگالی.

چگالی و [[وزن ویژه]] تفاوت دارند. چگالی، '''جرمِ''' حجم واحد یا جرم ویژه است، اما وزن ویژه، '''وزنِ''' حجم واحد است.<ref name="streeter">{{یادکرد|کتاب=Fluid mechanics|نویسنده=Streeter, Victor Lyle|شابک=964-6724-44-2}}</ref> گاهی برای ساده‌سازی مقایسه چگالی در بین سیستم‌های یکای مختلف، به جای چگالی از «[[چگالی نسبی]]» یا «وزن مخصوص» استفاده می‌شود، که برابر نسبت چگالی آن ماده به چگالی یک ماده استاندارد یا مرجع است، که معمولاً «آب» را به عنوان ماده مرجع در نظر می‌گیرند. در نتیجه اگر چگالی نسبی یک ماده کمتر از یک باشد بر روی آب شناور می‌ماند.

== فرمول ==
چگالی به صورت جرم تقسیم بر حجم به‌دست می‌آید.

<math>
\rho = \frac{m}{V} \,
</math>

که در آن  <math>\rho</math> (رو) دانسیته یا چگالی است؛ '''<math>m</math>''' جرم است و <math>V</math> حجم است.

== یکاهای رایج ==
یکای [[سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها|اس‌آی]] برای چگالی:
* [[کیلوگرم]] بر [[متر مکعب]] (kg/m³)
سیستم SI یکاهای متری بیرون از اس‌آی:

[[گرم]] بر [[لیتر]] (g/L) یا [[گرم]] بر دسی‌متر مکعب (g/dm³) که از یکاهای هم‌ارز با [[کیلوگرم]] بر [[متر مکعب]] (kg/m³) هستند و معمولاً در آزمایشگاه استفاده می‌شوند. به عنوان مثال چگالی [[آب]] در دمای ۴ درجه سلسیوس، ۱۰۰۰g/L است.
* [[کیلوگرم]] بر [[لیتر]] (kg/L). [[آب]] عموماً چگالی ۱ kg/L دارد، که یکای مناسبی را فراهم می‌سازد.
* کیلوگرم بر دسی‌متر مکعب (kg/dm³)
* [[گرم]] بر [[میلی‌لیتر]] (g/mL)،
* گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cc یا g/cm³).
این‌ها از نظر عددی برابرند با kg/L (1 kg/L = ۱ kg/dm³۱ g/cm³ = ۱ g/mL).

در [[یکاهای سفارشی ایالات متحده]] یا [[یکاهای امپراتوری]]، یکاهای چگالی این‌ها را هم شامل می‌شود:
* [[اونس]] بر [[اینچ مکعب]] (oz/cu in)
* [[پوند (جرم)|پوند]] بر اینچ مکعب (lb/cu in)
* پوند بر [[فوت مکعب]] (lb/cu ft)
* پوند بر [[یارد مکعب]] (lb/cu yd)
* پوند بر [[گالون]] (برای آمریکا یا [[گالون امپراتوری]]) (lb/gal)
* پوند بر [[بوشل]] آمریکا (lb/bu)
* [[اسلاگ (جرم)|اسلاگ]] بر فوت مکعب.

== چگالی‌ها ==
=== مواد گوناگون ===
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+ چگالی مواد مختلف که طیف وسیعی را پوشش می‌دهد
|-
! ماده
! ''ρ'' (kg/m<sup>3</sup>)<ref group=note>Unless otherwise noted, all densities given are at [[شرایط استاندارد دما و فشار]]،{{سخ}}that is, {{Convert|273.15|K|C|abbr=on|lk=in}} and {{Convert|100|kPa|atm|3|abbr=on}}.</ref>
! class="unsortable" | یادداشت
|-۰٫۰۸۹۸۸
| [[هیدروژن]] || ۰٫۰۸۹۸ ||
|-
| [[هلیوم]] || ۰٫۱۷۹ ||
|-
| [[آئروگرافیت]] || ۰٫۲ ||<ref group=note name=noair>Air contained in material excluded when calculating density</ref><ref>[http://phys.org/news/2012-07-carbon-nanotube-struructure-aerographite-lightest.html New carbon nanotube struructure aerographite is lightest material champ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131017064205/http://phys.org/news/2012-07-carbon-nanotube-struructure-aerographite-lightest.html |date=October 17, 2013}}. Phys.org (July 13, 2012). Retrieved on July 14, 2012.</ref><ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/aerographit-leichtestes-material-der-welt-entwickelt-a-843819.html Aerographit: Leichtestes Material der Welt entwickelt – SPIEGEL ONLINE] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131017083053/http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/aerographit-leichtestes-material-der-welt-entwickelt-a-843819.html |date=October 17, 2013}}. Spiegel.de (July 11, 2012). Retrieved on July 14, 2012.</ref>
|-
| [[ریزتورینه فلزی]] ||۰٫۹||<ref group=note name=noair/>
|-
| [[هواژل]] || ۱٫۰ ||<ref group=note name=noair/>
|-
| [[جو زمین]] || ۱٫۲ || در سطح دریا
|-
| [[تنگستن هگزافلوئورید]] || ۱۲٫۴ || یکی از چگال‌ترین گازهای شناخته شده در شرایط استاندارد
|-
| [[هیدروژن مایع]] || ۷۰ || در دمای تقریبی منفی ۲۵۵ °C
|-
| [[پلی‌استایرن]] || ۷۵ || تقریبی<ref name="madsci1">{{cite web |url=http://www.madsci.org/posts/archives/mar2000/954534602.Ph.r.html |title=Re: which is more {{کذا|bou|yant|nolink=y}} styrofoam or cork |publisher=Madsci.org |date= |accessdate=September 14, 2010 |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110214145901/http://www.madsci.org/posts/archives/mar2000/954534602.Ph.r.html |archivedate=February 14, 2011 |df=mdy-all }}</ref>
|-
| [[چوب‌پنبه]] || ۲۴۰ || تقریبی<ref name="madsci1"/>
|-
| [[کاج]] || ۳۷۳ ||<ref name="SerwayJewett2005">{{Citation|author1=Raymond Serway|author2=John Jewett|title=Principles of Physics: A Calculus-Based Text|url=https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|year=2005|publisher=Cengage Learning|isbn=0-534-49143-X|page=467|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160517053840/https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|archivedate=May 17, 2016|df=mdy-all}}</ref>
|-
| [[لیتیم]] || ۵۳۵ ||
|-
| [[چوب]] || ۷۰۰ || Seasoned, typical<ref name=wood0>{{cite web |url=http://www.engineeringtoolbox.com/wood-density-d_40.html |title=Wood Densities |accessdate=October 15, 2012 |work=www.engineeringtoolbox.com |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20121020065545/http://www.engineeringtoolbox.com/wood-density-d_40.html |archivedate=October 20, 2012 |df=mdy-all}}</ref><ref name=wood1>{{cite web |title=Density of Wood |url=http://www.simetric.co.uk/si_wood.htm |accessdate=October 15, 2012 |work=www.simetric.co.uk |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20121026115734/http://www.simetric.co.uk/si_wood.htm |archivedate=October 26, 2012 |df=mdy-all}}</ref>
|-
| [[بلوط]] || ۷۱۰ ||<ref name="SerwayJewett2005">{{Citation|author1=Raymond Serway|author2=John Jewett|title=Principles of Physics: A Calculus-Based Text|url=https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|year=2005|publisher=Cengage Learning|isbn=0-534-49143-X|page=467|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160517053840/https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|archivedate=May 17, 2016|df=mdy-all}}</ref>
|-
| [[پتاسیم]] || ۸۶۰ ||<ref name="crc2ed">CRC Press Handbook of tables for Applied Engineering Science, 2nd Edition, 1976, Table 1-59</ref>
|-
| [[یخ]] || ۹۱۶٫۷ || At temperature < ۰ °C<!-- Sourced from the "Ice" page -->
|-
| [[دانه‌های روغنی]] || ۹۱۰...۹۳۰ ||
|-
| [[سدیم]] || ۹۷۰ ||
|-
| bgcolor=dddddd|[[آب]] (fresh) ||bgcolor=dddddd| ۱٬۰۰۰ ||bgcolor=dddddd| در دمای ۴ درجه سلسیوس (بالاترین چگالی)
|-
| [[آب]] (salt) || ۱٬۰۳۰ || ۰٫۹٪
|-
| [[اکسیژن مایع]] || ۱٬۱۴۱ || At approx. −۲۱۹ °C
|-
| [[نایلون]] || ۱٬۱۵۰ ||
|-
| [[پلاستیک]] || ۱٬۱۷۵ || Approx. ; for [[پلی‌پروپیلن]] و [[پلی‌اتیلن ترفتالات]]/[[پلی وینیل کلراید]]
|-
| [[تتراکلرواتیلن]] || ۱٬۶۲۲ ||
|-
| [[منیزیم]] || ۱٬۷۴۰ ||
|-
| [[بریلیم]] || ۱٬۸۵۰ ||
|-
| [[گلیسیرین]] || ۱٬۲۶۱ ||<ref>[http://physics.nist.gov/cgi-bin/Star/compos.pl?matno=174 glycerol composition at] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130228142256/http://physics.nist.gov/cgi-bin/Star/compos.pl?matno=174 |date=February 28, 2013}}. Physics.nist.gov. Retrieved on July 14, 2012.</ref>
|-
| [[بتن]] || ۲٬۴۰۰ ||<ref>[https://hypertextbook.com/facts/1999/KatrinaJones.shtml]</ref><ref name="YoungFreedman2012">Hugh D. Young; Roger A. Freedman. ''[https://books.google.com/books?id=1YXznQEACAAJ University Physics with Modern Physics] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160430045329/https://books.google.com/books?id=1YXznQEACAAJ |date=April 30, 2016}}''. Addison-Wesley; 2012. {{شابک۲|978-0-321-69686-1}}. p. 374.</ref>
|-
| [[سیلیسیم]] || ۲٬۳۳۰ ||
|-
| [[آلومینیم]] || ۲٬۷۰۰ ||
|-
| [[Diiodomethane|دی یدو متان]]|| ۳٬۳۲۵ || در دمای اتاق مایع
|-
| [[الماس]] || ۳٬۵۰۰ ||
|-
| [[تیتانیم]] || ۴٬۵۴۰ ||
|-
| [[سلنیم]] || ۴٬۸۰۰ ||
|-
| [[وانادیم]] || ۶٬۱۰۰ ||
|-
| [[آنتیموان]] || ۶٬۶۹۰ ||
|-
| [[روی]] || ۷٬۰۰۰ ||
|-
| [[کروم]] || ۷٬۲۰۰ ||
|-
| [[قلع]] || ۷٬۳۱۰ ||
|-
| [[منگنز]] || ۷٬۳۲۵ || تقریبی
|-
| [[آهن]] || ۷٬۸۷۰ ||
|-
| [[نیوبیم]] || ۸٬۵۷۰ ||
|-
| [[برنج (آلیاژ)]] || ۸٬۶۰۰ ||<ref name="YoungFreedman2012">Hugh D. Young; Roger A. Freedman. ''[https://books.google.com/books?id=1YXznQEACAAJ University Physics with Modern Physics] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160430045329/https://books.google.com/books?id=1YXznQEACAAJ |date=April 30, 2016}}''. Addison-Wesley; 2012. {{شابک۲|978-0-321-69686-1}}. p. 374.</ref>
|-
| [[کادمیم]] || ۸٬۶۵۰ ||
|-
| [[کبالت]] || ۸٬۹۰۰ ||
|-
| [[نیکل]] || ۸٬۹۰۰ ||
|-
| [[مس]] || ۸٬۹۴۰ ||
|-
| [[بیسموت]] || ۹٬۷۵۰ ||
|-
| [[مولیبدن]] || ۱۰٬۲۲۰ ||
|-
| [[نقره]] || ۱۰٬۵۰۰ ||
|-
| [[سرب]] || ۱۱٬۳۴۰ ||
|-
| [[توریم]] || ۱۱٬۷۰۰ ||
|-
| [[رودیم]] || ۱۲٬۴۱۰ ||
|-
| [[جیوه]]|| ۱۳٬۵۴۶ ||
|-
| [[تانتال]] || ۱۶٬۶۰۰ ||
|-
| [[اورانیوم|اورانیم]]|| ۱۸٬۸۰۰ ||
|-
| [[تنگستن]] || ۱۹٬۳۰۰ ||
|-
| [[طلا]] || ۱۹٬۳۲۰ ||
|-
| [[پلوتونیم]] || ۱۹٬۸۴۰ ||
|-
| [[رنیوم]] || ۲۱٬۰۲۰ ||
|-
| [[پلاتین]] || ۲۱٬۴۵۰ ||
|-
| [[ایریدیم]] || ۲۲٬۴۲۰ ||
|-
| [[اسمیم]] || ۲۲٬۵۷۰ ||
|-
! <!-- This is a header to stop the notes sorting; this is horrendous --> colspan=3 style="background-color:#f9f9f9; text-align:left; font-weight:normal;" | یادداشت:
{{پانویس|group=note|۲}}
|}
{{پاک‌کن}}

=== دیگر ===
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|-
! Entity
! ''ρ'' (kg/m<sup>3</sup>)
! class="unsortable" | یادداشت
|-
| [[محیط میان‌ستاره‌ای]] || data-sort-value="۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱" | {{Val|1|e=-۱۹}} || Assuming 90% H, 10% He; variable T
|-
|[[زمین]]|| ۵٬۵۱۵ || Mean density.<ref>{{Citation|url=http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+the+earth |title=Density of the Earth |publisher=wolframalpha.com |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20131017051437/http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+the+earth |archivedate=October 17, 2013 |df=mdy-all}}</ref>
|-
|[[هسته درونی]] || ۱۳٬۰۰۰ || Approx. , as listed in [[زمین]].<ref>{{Citation|url=http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+earth%27s+core |title=Density of Earth's core |publisher=wolframalpha.com |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20131017051441/http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+earth%27s+core |archivedate=October 17, 2013 |df=mdy-all}}</ref>
|-
|[[خورشید]]|| ۳۳٬۰۰۰–۱۶۰٬۰۰۰ || Approx.<ref>{{Citation|url=http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+sun%27s+core |title=Density of the Sun's core |publisher=wolframalpha.com |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20131017051337/http://www.wolframalpha.com/input/?i=density+of+sun%27s+core |archivedate=October 17, 2013 |df=mdy-all}}</ref>
|-
| [[سیاه‌چاله کلان‌جرم]] || {{Val|9|e=۵}} || Density of a 4.5-million-solar-mass black hole{{سخ}}[[افق رویداد]] radius is 13.5 million km.
|-
| [[کوتوله سفید]] ||{{Val|2.1|e=۹}} || Approx.<ref name="osln">[http://www.astronomy.ohio-state.edu/~jaj/Ast162/lectures/notesWL22.pdf Extreme Stars: White Dwarfs & Neutron Stars] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070925204453/http://www.astronomy.ohio-state.edu/~jaj/Ast162/lectures/notesWL22.pdf |date=September 25, 2007}}, Jennifer Johnson, lecture notes, Astronomy 162, [[دانشگاه ایالتی اوهایو]]. Accessed: May 3, 2007.</ref>
|-
| [[هسته اتم]] || {{Val|2.3|e=۱۷}} || Does not depend strongly on size of nucleus<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/Nuclear/nucuni.html Nuclear Size and Density] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090706034134/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/nucuni.html |date=July 6, 2009}}, HyperPhysics, Georgia State University. Accessed: June 26, 2009.</ref>
|-
| [[ستاره نوترونی]] || {{Val|1|e=۱۸}} ||
|-
|[[سیاه‌چاله]]||{{Val|1|e=۱۸}} || Density of a 4-solar-mass black hole{{سخ}}[[افق رویداد]] radius is 12 km.
|}

=== آب ===
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ چگالی آب در فشار ۱ [[اتمسفر (یکا|اتمسفر]]
|-
! دما. (°C)<ref group=note>Values below 0&nbsp;°C refer to [[فراسرمایش]] water.</ref>
! Density (kg/m<sup>3</sup>)
|-
| −۳۰ || ۹۸۳٫۸۵۴
|-
| −۲۰ || ۹۹۳٫۵۴۷
|-
| −۱۰ || ۹۹۸٫۱۱۷
|-
| ۰ || ۹۹۹٫۸۳۹۵
|-
| ۴ || ۹۹۹٫۹۷۲۰
|-
| ۱۰ || ۹۹۹٫۷۰۲۶
|-
| ۱۵ || ۹۹۹٫۱۰۲۶
|-
| ۲۰ || ۹۹۸٫۲۰۷۱
|-
| ۲۲ || ۹۹۷٫۷۷۳۵
|-
| ۲۵ || ۹۹۷٫۰۴۷۹
|-
| ۳۰ || ۹۹۵٫۶۵۰۲
|-
| ۴۰ || ۹۹۲٫۲
|-
| ۶۰ || ۹۸۳٫۲
|-
| ۸۰ || ۹۷۱٫۸
|-
| ۱۰۰ || ۹۵۸٫۴
|-
|colspan=2 |یادداشت:
{{پانویس|group=note}}
|}

=== هوا ===
{{اصلی|چگالی هوا}}
[[File:Air density vs temperature.svg|thumb|right|400px|Air density ''vs.'' temperature]]

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+چگالی هوا در فشار ۱ [[اتمسفر (یکا)|اتمسفر]]
|-
! ''T'' (°C)
! ''ρ'' (kg/m<sup>3</sup>)
|-
| −۲۵ || ۱٫۴۲۳
|-
| −۲۰ || ۱٫۳۹۵
|-
| −۱۵ || ۱٫۳۶۸
|-
| −۱۰ || ۱٫۳۴۲
|-
| −۵ || ۱٫۳۱۶
|-
| ۰ || ۱٫۲۹۳
|-
| ۵ || ۱٫۲۶۹
|-
| ۱۰ || ۱٫۲۴۷
|-
| ۱۵ || ۱٫۲۲۵
|-
| ۲۰ || ۱٫۲۰۴
|-
| ۲۵ || ۱٫۱۸۴
|-
| ۳۰ || ۱٫۱۶۴
|-
| ۳۵ || ۱٫۱۴۶
|}
{{پاک‌کن}}

=== حجم مولی فاز مایع و جامد عناصر ===
[[File:Molar volumes of liquid and solid phase of elements.jpg|thumb|left|1000px||حجم مولی فاز مایع و جامد عناصر]]

{{پاک‌کن}}

== جستارهای وابسته ==
* [[جرم (فیزیک)]]
* [[حجم]]

== منابع ==
{{پانویس|۲|چپ‌چین=بله}}
{{مفاهیم مول}}

[[رده:چگالی جرم]]
[[رده:چگالی|چگالش]]
[[رده:شیمی‌فیزیک]]
[[رده:فیزیک مقدماتی]]
[[رده:کمیت‌های فیزیکی]]
[[رده:مفاهیم فیزیکی]]
[[رده:مفهوم‌های هواشناسی]]
[[رده:مکانیک محیط‌های پیوسته]]