ความหนาแน่น

ความหนาแน่น (density, สัญลักษณ์: ρ  อักษรกรีก อ่านว่า โร )   เป็นอัตราส่วนของมวลต่อปริมาตรของสาร  ในระบบ S.I.  มีหน่วยเป็น  กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ความหนาแน่นเฉลี่ย (average density) หาได้จากผลหารระหว่างมวลรวมกับปริมาตรรวม ดังสมการ

โดยที่
ρ คือความหนาแน่นของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
m คือมวลรวมของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัม)
V คือปริมาตรรวมของวัตถุ (หน่วย ลูกบาศก์เมตร)
ความรู้เพิ่มเติม 
- สสารที่หนาแน่นที่สุดที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติบนโลก คือ ธาตุอิริเดียม มีความหนาแน่นประมาณ 22,650 kg/m3.
- น้ำที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส มีความหนาแน่น  1,000 kg/m3   หรือ  103  kg/m3  ใช้เป็นค่ามาตรฐานของความหนาแน่นน้ำ

ความหนาแน่นสัมพัทธ์  เป็นการบอกว่าความหนาแน่นของสารชนิดหนึ่ง มีความหนาแน่นเป็นกี่เท่าของความหนาแน่นของน้ำ(ความหนาแน่น 103  kg/m3 )
ดังนั้นเมื่อต้องการหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารใด ให้นำ   103  ไปหาร  เช่น ปรอทมีความหนาแน่น 13.6 x 103  kg/m3



ดังนั้น ปรอทมีความหนาแน่นสัมพัทธ์ =  13.6 x 103 / 103   13.6

ข้อสังเกต   - ความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย
                   - ความหนาแน่นสัมพัทธ์ เดิมเรียกว่า ค่าความถ่วงจำเพาะของสาร

ความหนาแน่นของสารผสม   เมื่อนำของเหลวสองชนิดมาผสมเป็นเนื้อเดียวกัน  โดยกำหนดให้สารชนิดที่หนึ่งมีความหนาแน่น และปริมาตรค่าหนึ่ง และสารชนิดที่สองมีความหนาแน่นและปริมาตรอีกค่าหนึ่ง เราสามารถหาความหนาแน่นของสารผสมนี้ได้จากอัตราส่วนของมวลผสมกับปริมาตรผสม  แล้วยังแทนมวลของสารแต่ละชนิดได้ด้วยผลคูณของความหนาแน่นกับปริมาตรของสารแต่ละชนิด ตามสมการ


การเปรียบเทียบความหนาแน่นของวัตถุ   เมื่อนำวัตถุหย่อนลงในของเหลวแล้วสังเกตการลอยหรือการจมของวัตถุในของเหลว สามารถเปรียบเทียบความหนาแน่นของวัตถุกับความหนาแน่นของของเหลวนั้นได้ ดังนี้
รูปแสดงผลของวัตถุในของเหลว

จากรูปบน  วัตถุ A จมอยู่ที่ก้นภาชนะแสดงว่า ความหนาแน่นของวัตถุ A มากกว่าความหนาแน่นของของเหลว   วัตถุ B ลอยปริ่มๆผิวของเหลว แสดงว่าวัตถุ B มีความหนาแน่นเท่ากับความหนาแน่นของของเหลว   วัตถุ C ลอยพ้นผิวของเหลว แสดงว่าวัตถุ C มีความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลว


รูปแสดงการเปรียบเทียบความหนาแน่น อยู่บนความหนาแน่นน้อย อยู่ล่างความหนาแน่นมาก


ตารางแสดงค่าความหนาแน่นของสารชนิดต่างๆ

อุณหภูมิของของสารที่เปลี่ยนแปลงไป มีผลทำให้ความหนาแน่นของสารเปลี่ยนแปลงไปด้วย  ดังนั้นการกำหนดค่าความหนาแน่นของสารที่ละเอียด ควรจะระบุอุณหภูมิของสารนั้นด้วย  เช่นน้ำบริสุทธิ์ ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส  มีความหนาแน่น 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เป็นต้น