Veire la font de Densitat

{{vejatz omonims|Densitat de populacion}}

La '''densitat''' ('''densitat relativa''') o '''gravitat especifica''' es lo repòrt de sa [[massa volumica]] a la massa volumica d'un còrs pres coma referéncia. Lo còrs de referéncia es l'[[aiga]] pura a {{unitat|4|°C}} pels [[liquid]]s e los [[estat solid|solid]]s. Dins lo cas de [[gas]]es o de vapor, lo còrs de referéncia gasós es l'[[aire]], a la meteissa temperatura e jos la meteissa pression. La densitat es una [[grandor sens dimension]] e sa valor s'exprimís sens [[unitat de mesura]]<ref>{{Ligam web|url=http://www.bipm.org/fr/si/si_brochure/chapter2/2-2/2-2-3.html|títol=Unité des grandeurs sans dimension|autor=Burèu Internacional dels Peses e Mesuras (BIPM)}}</ref>.

== Istòria e terminologia ==

La densitat d'un còrs es una nocion de [[fisica]] anciana, apareguda al [[sègle XVII]]. Aquesta grandor caracteristica d'un còrs, exprimida per un nombre sens dimension a un usatge comun. Es sovent definida succintament dins los diccionaris sabents o enciclopedics<ref>J.P. Mathieu, A. Kastler, P. Fleury, ''Dictionnaire de Physique'', 2{{nda}}edicion, Masson Eyrolles, París, 1985 {{ISBN|2-225-80479-6}} o simplament ''[[Le Petit Larousse]]'' 2008, ed. Larousse, París {{ISBN|978-2-03-582503-2}}, {{p.}}303</ref>.

Son origina es lonhdana e [[alquimia|alquimica]], coma o suggerís [[Gaston Tissandier]] dins sos corses a la societat polimatica de París aprèp 1865. Lo mot occitan de ''densitat'' proven del latin ''densitas'', que designa l'espessor, la compacitat, o quitament l'opacitat. Los alquimistas, fanatics de la puretat dels còrses e de las correlacions [[astrologia|astrologicas]] e numericas, cerquèron de comparar per de critèris reproductibles l'aiga, los metals, e totas las substàncias que podián purificar, destillar, sublimar. 

Per la pesada d'un meteis volum de matèria pura, retrobèron invariablament los classaments de las ''planetas'' ja conegudas : 
* ''Solelh'' o l'[[aur]] : 19,25 
* ''Mercuri'' o l'[[mercuri (element)|argent viu]] : 13,56 
* ''Saturne'' o lo [[plomb]] : 11,35
* ''Luna'' o l'[[argent (metal)|argent]] : 10,47 
* ''Vènus'' o lo [[coire]] : 10,78
* ''Jupitèr'' o l'[[estam]] : 7,29
* ''Mart'' o lo [[fèrre]] : 7,20

Aqueles nombres qu'obtenián mai o mens precisament segon la qualitat de lor aparelhatge e lor manipulacion designan ja d'absoluts numerics a respièch de l'aiga pura la mai densa, sus la quala flòta lo [[glaç]].

La sciéncia experimentala a partir de 1610 a représ lors aparelhs, protocòls e mesuras dins de tòcas d'identificacion, d'analisi e de sintèsi, e per balhar lentament naissença a la [[quimia]] e a las mesuras fisicas concernent la matèria. De tecnicas precisas de mesura de densitat de solucions salinas son mesas al punt per [[Antoine Baumé]]. Divèrses corrents racionalistas, en particular aprèp 1790, an escobat una granda part de las concepcions eiretadas ressentidas coma d'ancians legats supersticioses. Aqueles òmes de sciéncia an volgut avalorir lo tèrme de ''densitat'' en prenent modèl sus la sciéncia anglesa, que los especialistas de la mecanica celèsta considèran coma exemplara. Los païses anglosaxons, fòrça marcats per l'alquimia e mai la vida e la pensada d'[[Isaac Newton]] o atèstan, ''density'' designa la massa volumica e ''relative density'' la densitat tre lo sègle XVIII. 

[[Émile Littré]] definís la densitat coma lo « repòrt de la massa d'un còrs a son volum », es a dire coma la [[massa volumica]]. Lo scientific racionalista [[Pierre-Simon Laplace]], admirator de Newton, citat en referéncia<ref>{{Ligam web|url=http://littre.reverso.net/dictionnaire-francais/definition/densit%C3%A9|títol=Définition du mot densité|autor=''Littré'' }}</ref>, utiliza en 1810 la densitat per sinonim de « massa volumica ». Lo quite [[BIPM]] associa encara, en 1960, los tèrmes de ''densitat'' e de ''massa'' volumica<ref>[http://www.bipm.org/jsp/fr/ViewCGPMResolution.jsp?CGPM=11&RES=12 « Resolucion 12 del 11{{e}} acamp de la CGPM (1960) »], sul site ''bipm.org''</ref>.

Çaquelà, la mesura experimentala dirècta de la massa volumica s'apuèja totjorn sus una pesada idrostatica prenent per referéncia una massa d'aiga liquida. Es una mesura de densitat relativa<ref name="Giacomo">{{ligam web|url=http://www.bipm.org/jsp/en/ViewBIPMReport.jsp?YEAR=1970&REP=03|títol=Rapòrt BIPM-1970/03. ''Masses volumiques''|autor=P. Giacomo}}</ref>. La « densitat relativa » es la sola grandor mesurabla experimentalament; la forma corta « densitat » del nom es generalament preferida. Lo mot ''densitat'' es, d'aprèp Littré, l'expression modèrna del tèrme « densitat relativa ». La massa volumica demòra lo sinonim modèrne de las expressions desuetas « densitat absoluda » o « densitat pròpria »<ref>Élie Lévy, ''Dictionnaire de physique'', [[Presses universitaires de France|PUF]], París, 1988, {{p.}}217</ref>.

Enfin, cal pas confondre la '''densitat d'un còrs''', sens dimension, amb la densitat particulara, definida per una unitat, perque aquesta darrièra '''densitat d'una grandor''' es un repòrt estatistic d'una populacion donada sus un element d'espaci (longor, superfícia o volum) utilizat per descomptar aquesta populacion, coma es lo cas per la densitat superficiala de populacion, la densitat de carga, la concentracion molara.

== Expression de la densitat ==

La densitat, sovent notada ''d'', s'exprimís atal :

<math>d= \frac{\rho_{\rm cors}}{\rho_{\rm ref}}</math>

ont <math>\rho_{\rm cors} </math> es la [[massa volumica]] del còrs considerat, e <math>\rho_{\rm ref} </math> es la massa volumica del còrs de referéncia.

== Densitat dels gases ==

La densitat dels gases es calculada a partir de la densitat de l'aire<ref>Mémento technique de l'eau Tome 1, Degrémont, 1989, Annexe Formulaire</ref>. La valor de referéncia presa es la massa d'un litre d'aire a {{unitat|0|°C}} jos una pression de {{unitat|760|mmHg}}, siá {{unitat|1.29349|g}}.

Atal avèm <math>d_{\rm gas}=\frac {\rho_{\rm gas}} {\rho_{\rm aire}}</math>

Existís un biais comòde de religar la [[massa molara]] ''M'' d'un gas e sa densitat. En efièch, en considerant un [[gas perfièch]], ''PV=nRT'' d'ont :

<math>V=\frac{nRT}{P}=\frac {mRT}{MP}</math> amb <math>n=\frac {m}{M}</math>


Avèm doncas <math>M=\frac{m}{V}\,{\frac{RT}{P}}</math> o <math>M=\rho\,\frac{RT}{P}</math>


e <math>d_{\rm gas}=\frac{\rho_{\rm gas}}{\rho_{\rm aire}}=\frac{M_{\rm gas}}{M_{\rm aire}}</math> amb <math>\frac{RT}{P}</math> pres identic per l'aire e lo gas considerat.

En tenent compte de la composicion de l'[[aire]] e de las massas molaras respectivas (78% de [[diazòt]], 21% de [[dioxigèn]] e 1% d'[[argon]] environ), es de bon mostrar que : <math>M_{\rm aire} = 29\, {\rm g\cdot{} mol^{-1}}</math>,

siá '''<math>M_{\rm gas}=29\,d</math>'''.

Per exemple, la densitat del [[diidrogèn]] es <math>d_{\rm H_{2}}=\frac {M_{\rm H_{2}}}{29} = \frac {2}{29}</math>

Siá <math>d_{\rm H_{2}}=0,069</math> environ.

Ven d'aquela relacion que, quora mai un gas a una massa molara elevada, quora mai es dens. Atal, es de bon preveire que lo [[dioxid de carbòni]] ({{formula quimica|CO|2}}) serà pus dens que l'aire e que los gases mens denses son lo [[diidrogèn]] e l'[[èli]].

Lo compausat gasós mai dens a temperatura ambienta es l'[[exafluorur de sofre]], {{formula quimica|SF|6}}.

== Densitat pels solids e los liquids ==

Lo mai sovent, l'[[aiga]] s'utiliza coma còrs de referéncia per la densitat dels [[liquid]]s e dels [[estat solid|solids]]. Dins aquel cas, la [[massa volumica]] de l'aiga se pren egala a {{unitat|1000|kg.m{{exp|-3}}}} (o a {{unitat|1|kg.dm{{exp|-3}}}} o a {{unitat|1|kg/L}}). S'agís de la massa volumica de l'aiga a {{unitat|3.98|°C}}<ref name="Giacomo"/> e a [[pression atmosferica]]. En efièch, l'aiga a una particularitat demest los liquids : sa densitat e sa massa volumica son maximalas, non pas a sa temperatura de fusion ({{unitat|0|°C}}) coma la màger part dels liquids, mas a {{unitat|3.98|°C}}. Òr en metrologia, lo fach de prene coma referéncia una proprietat fisica que passa per un [[extremum]] es fòrça interessant : al vesinatge d'aquel extremum la proprietat fisica varia fòrt pauc. Atal, al vesinatge de {{unitat|3.98|°C}}, una imprecision sus la determinacion de la temperatura exacta afècta fòrt pauc la massa volumica de l'aiga e doncas lo resultat d'una mesura de densitat. 

La densitat ven :
:<math>d= \frac{\rho_{\rm cors}}{\rho_{\rm aiga}}</math>

ont <math>\rho_{\rm cors} </math> es la massa volumica del còrs considerat e <math>\rho_{\rm aiga} </math> es la massa volumica de l'aiga (1000 kg/m{{exp|3}}).

Per corregir las valors mesuradas a de temperaturas autras que la temperatura de referéncia, cal espleitar la corba de variacion de la massa volumica de l'aiga en foncion de la temperatura, per ne deduire la massa volumica dels materials a la temperatura de las mesuras.

== Densitat e flotabilitat ==

[[Imatge:Densité liege et métal.jpg|thumb|right|Comparason de dos còrses amb densitats superiora e inferiora a un.]]

La densitat pòt indicar la [[flotabilitat]] d'un còrs a respièch de l'aiga doça. En efièch, se la densitat d'un còrs es superiora a 1 coma per un vis metallic (vejatz illustracion) lo còrs en question cola dins l'aiga. A l'invèrs, se la densitat d'un còrs es inferiora a 1 coma per un tap de siure (vejatz illustracion) lo còrs en question flòta sus l'aiga. Dins l'aiga de mar o una solucion salina a gradient de salinitat, aquestas chifras son d'ajustar.

=== Cas particular de l'aiga liquida ===
D'un biais general, quand un còrs liquid se refregís, sa densitat aumenta e ven maximala a la temperatura de solidificacion. A mai, lo còrs solid es generalament pus dens que lo còrs liquid. L'aiga fa excepcion : sa densitat maximala es atencha non pas a {{unitat|0|°C}} mas a {{unitat|3.98|°C}} e lo glaç es mens dens que l'aiga liquida. Aquesta particularitat permet a l'aiga tebesa, a l'aiga fòrça freja e al glaç de flotar sus d'aiga a {{unitat|3.98|°C}}. Se l'aiga se comportava coma la màger part dels autres còrses, lo glaç tombariá al fons dels [[lac]]s, dels [[riu]]s e dels [[ocean]]s, ont la vida seriá alara practicament impossibla, almens, jos la forma que coneissèm.

Demest los [[metal|metals]] mens denses a l'estat solid qu'a l'estat liquid, existís l'[[Argent (metal)|argent]] e lo [[bismut]]. Aquò pausa de problèmas importants al moment del [[motlatge]], a causa del coflament qu'acompanha la [[solidificacion]].

== Densitat dels principals metals utilizats ==
{|
|
{| class="sortable wikitable"
|+ 
! Metals usuals
! simbòl
! densitat<br />
|-----
| [[Platin]]  || Pt ||21,5
|-----
| [[Aur]]       || Au ||19,25
|-----
| [[Mercuri (quimia)|Mercuri]]  || Hg ||13,56
|-----
| [[Plomb]]     || Pb ||11,35
|-----
| [[Argent]]    || Ag ||10,47
|-----
| [[Bismut]]    || Bi ||9,82
|-----
| [[Coire]]     || Cu ||8,78
|-----
| [[Niquèl]]    || Ni ||8,27
|-----
| [[Estam]]     || Sn ||7,29
|-----
| [[Fèrre]]     || Fe ||7,20
|-----
| [[Zinc]]      || Zn ||6,86
|-----
| [[Alumini]] ||Al ||2,70
|-----
| [[Magnèsi]] ||Mg||1,43
|-----
| [[Sòdi]]    ||Na ||0,97
|}

Los catòrze metals usuals del tablèu çaisús foguèron causits en 1886 per Gaston Tissandier<ref>Les récréations scientifiques o l'enseignement par les jeux, la physique sans appareil, la chimie sans laboratoire, la maison d'un amateur de science..., París Masson, 1886, 323 paginas</ref>.

== Densitat e flotacion dels minerals metallics ==

Los minerals que contenon de fòrtas tenors en metals pesucs o los metals denses a l'estat natiu dispersats dins una ganga pòdon èsser separats aisidament de las impuretats terrosas per efièch de massa o d'inercia, es a dire de mendre entrainament, dins un flux d'aiga sus un plan inclinat. Es la separacion gravimetrica.

D'autres minerals, pus leugièrs, pòdon èsser renduts flotables amb l'ajuda de [[sabon]]s o còrses [[tensioactius]] especifics dins de banhs mai o mens agitats. Son los procediments industrials de [[flotacion]].

== Densitat dels liquids biologics en medecina ==
Las densitats servisson sonque rarament en sciéncias medicalas. Dins un obratge de referéncia, se tròba pas que lo liquid sudoral del tèst de mucoviscidòsi e lo liquid d'escolament serós<ref>''Dictionnaire des constantes biologiques et physiques en médecine'', applications cliniques pratiques, 6° edicion, Maloine, París, 1991 ISBN 2-224-01907-6 </ref>. L'essencial de las donadas s'exprimís en concentracions massica o molara.  

Es frequent, fruch de la confusion amb la terminologia anglosaxona expausada mai naut, que çò qu'es apelat ''densitat'' de las urinas, del sang o de tot liquid biologic, siá simplament la massa volumica del liquid exprimida en gramas per litre (g/L). Atal, la densitat del sang que se pòt legir suls resultats de laboratòri es superiora a 1000&nbsp;g/L.

== Annèxes ==
=== Nòtas e referéncias ===
{{Referéncias|colomnas=1}}
=== Articles connèxes ===
* [[Glossari dels minerals]]
* [[Mineralogia]]
* [[Petrografia]]


[[Categoria:Grandor sens dimension]]
[[Categoria:Proprietat quimica]]