Фізична величина щільність
Нарешті, перш ніж переходити до питання про те, як перевести обсяг масу, розглянемо щільність – величину, яка безпосередньо стосується зазначеного питання.
В таких науках, як хімія і фізика, під щільністю деякої субстанції розуміють кількість маси, яка полягає у певному обсязі. Оскільки об’єм і маса є скалярними величинами, то і щільність також – скаляр. Зазвичай щільність позначають грецькою буквою ρ (рв).
Згідно з наведеним визначенням, математично можна записати: ρ = m/V, де m – маса тіла в кілограмах, V – об’єм в кубічних метрах, який займає це тіло. Це означає, що щільність вимірюється в одиницях кг/м3.
Щільність однорідних і неоднорідних тіл
Наведена в попередньому пункті формула для визначення щільності справедлива, якщо речовина в тілі розподілено рівномірно. У таких випадках говорять про гомогенном, або однорідному тілі.
У разі ж якщо тіло є гетерогенним, то кожна його микрообласть характеризується власним значенням щільності. У таких випадках для визначення середнього значення щільності для всього тіла необхідно виміряти її значення в кожному мікроскопічному обсязі тіла, скласти отримані результати і розділити на кількість проведених вимірювань.
Зазначимо, що поняття щільності вважається визначеним до просторових масштабів порядку 10-8 м. На атомних масштабах поняття щільності втрачає сенс, що пов’язано з певною структурою атома. Так, атом складається з ядра і електронних оболонок, має радіус порядку 10-10 м, розмір ядра атома становить близько 10-13 м, тобто радіус атома більше радіусу його ядра в 1000! Практично вся маса атома зосереджена в його маленькому ядрі, що приводить до величезних ядерних щільності, вони становлять близько 1017 кг/м3, тобто якщо б вдалося отримати речовину, яке складалося б лише з атомних ядер, то 1 м3 цієї речовини мав би масу 100 000 млрд тонн! Приблизно такі щільності існують у Всесвіті в нейтронних зірок і чорних дірах.
