Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesidir. Yani, bir maddenin ne kadar "sıkışık" veya "ağır" olduğunu gösteren bir özelliktir. Aynı hacme sahip tahta ve demir bir küpü düşün. Demir küp tahta küpten çok daha ağırdır. Bunun nedeni, demirin yoğunluğunun tahtanın yoğunluğundan çok daha yüksek olmasıdır.
Yoğunluğu hesaplamak için iki şeye ihtiyacımız vardır:
Yoğunluk (d), kütlenin hacme bölünmesiyle bulunur. Bunu formülle şöyle ifade ederiz:
\( d = \frac{m}{V} \)
Yani; Yoğunluk = Kütle / Hacim
Yoğunluğun birimi genellikle g/cm³ (gram bölü santimetreküp) veya g/mL (gram bölü mililitre) olarak kullanılır. (1 cm³ = 1 mL olduğunu unutma!)
Elimizde kütlesi 30 gram, hacmi 10 cm³ olan bir taş parçası olsun.
Yoğunluk (d) = Kütle / Hacim = 30 g / 10 cm³ = 3 g/cm³
Bu, taşın her bir santimetreküpünün 3 gram geldiği anlamına gelir.
Soru 1: Bir maddenin birim hacminin kütlesine ne denir? Bu özellik maddeler için ayırt edici bir özellik midir?
a) Kütle Hayır, ayırt edici değildir.
b) Hacim Evet, ayırt edicidir.
c) Yoğunluk Evet, ayırt edicidir.
d) Ağırlık Hayır, ayırt edici değildir.
Cevap: c) Yoğunluk Evet, ayırt edicidir.
Çözüm: Yoğunluk, maddenin ayırt edici bir özelliğidir. Aynı sıcaklık ve basınç altında farklı maddelerin yoğunlukları genellikle farklıdır.
Soru 2: Kütlesi 120 gram, hacmi 40 cm³ olan bir maddenin yoğunluğu kaç g/cm³'tür?
a) 3
b) 4
c) 30
d) 4800
Cevap: a) 3
Çözüm: Yoğunluk = Kütle / Hacim formülü ile hesaplanır. Buna göre; Yoğunluk = 120 g / 40 cm³ = 3 g/cm³'tür.
Soru 3: Yoğunluğu 0,8 g/cm³ olan bir sıvıdan 200 cm³ alınıyor. Bu sıvının kütlesi kaç gramdır?
a) 160
b) 200
c) 250
d) 2000
Cevap: a) 160
Çözüm: Yoğunluk = Kütle / Hacim formülünden Kütle = Yoğunluk x Hacim bulunur. Kütle = 0,8 g/cm³ x 200 cm³ = 160 gramdır.
Soru 4: Kütlesi 500 gram olan taş parçası, içinde 300 cm³ su bulunan dereceli silindire atıldığında su seviyesi 450 cm³'e çıkıyor. Buna göre taşın yoğunluğu kaç g/cm³'tür?
a) 1,1
b) 2,5
c) 3,3
d) 5,0
Cevap: c) 3,3
Çözüm: Önce taşın hacmini bulmalıyız. Taş suya atıldığında su seviyesi 450 - 300 = 150 cm³ artmıştır. Bu, taşın hacmidir. Yoğunluk = Kütle / Hacim = 500 g / 150 cm³ ≈ 3,33 g/cm³'tür.