Masse pro Volumeneinheit einer Substanz, üblicherweise in Kilogramm pro Kubikmeter (kg·m⁻³) oder Gramm pro Kubikzentimeter (g·cm⁻³) angegeben.

Prinzip

Dichte ist eine intensive Größe definiert als ρ = m/V für eine homogene Probe; sie hängt von Zusammensetzung, Temperatur und Druck bei kompressiblen Phasen ab und kann strukturelle oder zusammensetzungsbedingte Unterschiede anzeigen.

Demonstration

Reines Wasser bei 4 °C hat eine Dichte nahe 1,000 g·cm⁻³ (1000 kg·m⁻³); die Messung der Masse einer Probe mit bekanntem Volumen liefert die Dichte, die z. B. Ethanol (0,789 g·cm⁻³) von Oktan (0,703 g·cm⁻³) unterscheidet.

Fehlanwendung

Dichte als feste, intrinsische Konstante zu behandeln, ohne Temperatur und Druck anzugeben, oder Dichten heterogener Mischungen zu mitteln, ohne Porosität oder eingeschlossene Hohlräume zu berücksichtigen.

Konsequenz

Genau bestimmte Dichten erlauben Umrechnungen zwischen Masse und Volumen, unterstützen Auftriebs- und Strömungsberechnungen und dienen als Diagnose für Reinheit, Phase oder Zusammensetzung in der Materialanalyse.

Umkehrung

Spezifisches Volumen (der Kehrwert der Dichte) betont Volumen pro Masseneinheit; während die Dichte Informationen in Masse pro Volumen zusammenfasst, wird das spezifische Volumen in manchen thermodynamischen Darstellungen bevorzugt.

Abgrenzung

Gilt für homogene Schüttungen oder klar definierte Proben bei spezifizierten Zustandsbedingungen; schließt anisotrope scheinbare Dichten (z. B. Packungsdichte von Pulvern), effektive Dichten in porösen oder zusammengesetzten Materialien ohne Qualifizierung und punktuelle Massenverteilungen in inhomogenen Feldern aus.

Semantische Spannung

Spannung zwischen 'Dichte' als leicht messbarer Laborgröße und ihrer Abhängigkeit von Zustandsvariablen und Mikrostruktur führt zu Mehrdeutigkeit, wenn Temperatur, Druck, Porosität oder Zusammensetzung fehlen.

Synthese

Dichte ist die intensive Eigenschaft Masse pro Volumeneinheit für eine homogene Probe unter spezifizierten Bedingungen; sie ermöglicht Umrechnungen, informiert über Auftrieb und Materialidentifikation und muss mit Zustandsangaben berichtet werden.