Tihedus

Tihedus on füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumalaühikus. Tiheduse tähis on ρ ja SI mõõtühik kilogramm kuupmeetri kohta (kg/m3):
 ,
kus  on aine mass ja  ruumala.

Aine tihedus sõltub üldiselt rõhust ja temperatuurist. Gaasiliste ainete korral on see sõltuvus väga tugev: tihedus on ligilähedaselt võrdeline rõhuga ning pöördvõrdeline absoluutse temperatuuriga (see seos kehtib täpselt ideaalse gaasi korral). Kondensaine (tahkised, vedelikud) korral on see sõltuvus suhteliselt nõrk. Väikeste rõhu- ja temperatuurimuutuste vahemikus võib iga aine tiheduse suhtelise muutuse sõltuvuse rõhust ja temperatuurist lugeda lineaarseks funktsiooniks:

 ,

kus  on aine ruumpaisumistegur,  on kokkusurutavustegur,  on aine tihedus temperatuuril  ja rõhul  ning  on aine tihedus temperatuuril  ja rõhul . 

Põhimõtteliselt on viimase valemi näol tegemist aine olekuvõrrandiga piiratud temperatuuri- ja rõhuvahemikus. Kokkusurutavus on alati positiivse märgiga (aine tihedus kasvab rõhu tõstmisel). Ruumpaisumistegur on reeglina positiivne, kuid sellest seaduspärasusest on ka erandeid. Näiteks vee tihedus kasvab temperatuurivahemikus 0–4 °C. Soojuspaisumistegur on tahkiste ja vedelike korral tüüpiliselt suurusjärgus 10−5 K−1, kokkusurutavus aga suurusjärgus 10−6 at−1.

Ainete tiheduse väärtused antakse enamasti standardtingimustel t = 20 °C ja p = 101 325 Pa.

Tiheduse näiteid

Tahkised
Tihedus (kg/m3) temperatuuril 15–20 °C: 
 Alumiinium: 2700
 Betoon: 2200
 Graniit: 2600
 Hõbe: 10490
 Jää: 917 (madalal rõhul ja sulamistemperatuuri lähedal)
 Klaas: 2600
 Kork: 200
 Kuld: 19300       
 Messing: 8500
 Parafiin: 900
 Plii: 11300
 Puit (puidu tihedused, mis sõltuvad oluliselt niiskussisaldusest, on antud 15% niiskusesisalduse (r15) juures):
 Balsapuu: 130 (r15 = 170 )
 Must eebenipuu: 1220 (r15 = 1320 )
 Haab: (r15 = 490 )
 Kadakas: 560 (r15 = 640 )
 Kask: 640 (r15 = 650 )
 Lepp: 550 (r15 = 530 )
 Mänd: 490 (r15 = 520 )
 Kuusk: (r15 = 470 )
 Pöök: 800 (r15 = 730 )
 Saar: 750 (r15 = 720 )
 Seeder: 530
 Tamm: 750 (r15 = 660 )
 Vaher: 690
 Tellis: 1800
 Teras, raud: 7800
 Tina: 7300
 Tsink: 7100
 Vask: 8900

Vedelikud
Tihedus (kg/m3) temperatuuril 15–20 °C: 
 Bensiin: 700
 Elavhõbe: 13600
 Merevesi: 1030
 Nafta: 800
 Petrooleum: 800
 Piiritus: 790
 Trafoõli (20 °C juures): 950
 Vesi (4 °C juures): 1000

Gaasid
Tihedus (kg/m3) temperatuuril 0 °C ja rõhul 760 mm Hg:
 Hapnik: 1,43
 Heelium: 0,18
 Lämmastik: 1,25
 Süsihappegaas: 1,98
 Vesinik: 0,09
 Õhk: 1,29
 Veeaur (100 °C juures): 0,59

Vaata ka
Suhteline tihedus
Keskmine tihedus
 Ruumtihedus

Viited

Allikad
 R. Bolz, G. Tuve, CRC Handbook of Tables for Applied Engineering Science, 2nd edition, CRC Press (1973).

Füüsikalised suurused