ঘনত্ব

একটি টেস্ট টিউব যাতে ভিন্ন ঘনত্বের চারটি অমিশ্রণীয় রঙিন তরল রয়েছে

ঘনত্ব
unit	কেজি/মি৩
symbols	ρ, D, d
dimension	wikidata
extensive	না
intensive	হ্যাঁ
conserved	না
derivations	$\rho =\frac{m}{V}$
otherunits	গ্রাম/সেমি৩

ঘনত্ব (আয়তনিক ভর ঘনত্ব বা আপেক্ষিক ভর) হলো কোনো পদার্থের ভর ও তার আয়তনের অনুপাত। ঘনত্বের জন্য সাধারণত ρ (ছোট হাতের গ্রিক অক্ষর রো) প্রতীকটি ব্যবহৃত হয়, যদিও ল্যাটিন অক্ষর D (বা d)-ও ব্যবহার করা যেতে পারে: $$\rho =\frac{m}{V},$$ যেখানে ρ হলো ঘনত্ব, m হলো ভর এবং V হলো আয়তন। কিছু ক্ষেত্রে (যেমন—যুক্তরাষ্ট্রের তেল ও গ্যাস শিল্পে), ঘনত্বকে আলগাভাবে একক আয়তনে পদার্থের ওজন হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যদিও এটি বৈজ্ঞানিকভাবে সঠিক নয় – এই রাশিটিকে আরও সুনির্দিষ্টভাবে আপেক্ষিক ওজন বলা হয়।

বিশুদ্ধ পদার্থের ক্ষেত্রে, ঘনত্ব তার ভর ঘনত্বের সমান। সাধারণত বিভিন্ন উপাদানের ঘনত্ব ভিন্ন হয় এবং ঘনত্ব প্লবতা, বিশুদ্ধতা ও প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে প্রাসঙ্গিক হতে পারে। তাপমাত্রা ও চাপের আদর্শ অবস্থায় অসমিয়াম হলো সবচেয়ে ঘন উপাদান।

বিভিন্ন একক পদ্ধতির মধ্যে ঘনত্বের তুলনা সহজ করার জন্য, একে কখনও কখনও "মাত্রাহীন" রাশি "আপেক্ষিক ঘনত্ব" বা "আপেক্ষিক গুরুত্ব" দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয়, যা হলো কোনো পদার্থের ঘনত্বের সাথে একটি আদর্শ পদার্থের (সাধারণত পানি) ঘনত্বের অনুপাত। সুতরাং, পানির সাপেক্ষে আপেক্ষিক ঘনত্ব এক-এর কম হলে তার অর্থ হলো পদার্থটি পানিতে ভাসবে।

কোনো পদার্থের ঘনত্ব তাপমাত্রা ও চাপের সাথে পরিবর্তিত হয়। কঠিন ও তরল পদার্থের ক্ষেত্রে এই পরিবর্তন সাধারণত সামান্য হলেও গ্যাসের ক্ষেত্রে তা অনেক বেশি। কোনো বস্তুর ওপর চাপ বাড়ালে তার আয়তন কমে যায়, ফলে ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। আবার, স্থির চাপে কোনো পদার্থের তাপমাত্রা বাড়ালে তার আয়তন বেড়ে যায়, ফলে ঘনত্ব কমে (কিছু ব্যতিক্রম ছাড়া)। অধিকাংশ তরল পদার্থের ক্ষেত্রে, নিচের দিকে তাপ দিলে ঘনত্বের হ্রাসের কারণে তরলটি পরিচলন প্রক্রিয়ায় ওপরের দিকে উঠে আসে, কারণ উত্তপ্ত তরলটি শীতল ও অধিক ঘন তরলের তুলনায় হালকা হয়ে যায়।

কোনো পদার্থের ঘনত্বের বিপরীত রাশিকে কখনও কখনও আপেক্ষিক আয়তন বলা হয়, যা তাপগতিবিদ্যায় ব্যবহৃত একটি শব্দ। ঘনত্ব একটি নিবিড় ধর্ম, যার অর্থ হলো পদার্থের পরিমাণ বাড়ালে ঘনত্ব বাড়ে না; বরং তার ভর বৃদ্ধি পায়।

ধারণাগতভাবে তুলনীয় অন্যান্য রাশি বা অনুপাতের মধ্যে রয়েছে সুনির্দিষ্ট ঘনত্ব, আপেক্ষিক ঘনত্ব (আপেক্ষিক গুরুত্ব) এবং আপেক্ষিক ওজন।

ভর ঘনত্বের ধারণাটিকে আন্তর্জাতিক পরিমাণ পদ্ধতিতে আয়তনিক রাশিতে সাধারণীকরণ করা হয়েছে, যা যেকোনো ভৌত রাশি ও আয়তনের ভাগফল, যেমন চার্জ ঘনত্ব বা আয়তনিক বৈদ্যুতিক আধান।

ইতিহাস

জার্মেনিয়াম, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, রেনিয়াম এবং অসমিয়ামের 1 ozt নমুনা। এদের আকারের পার্থক্যের কারণ হলো ঘনত্বের ভিন্নতা।

ঘনত্ব, ভাসন ও নিমজ্জন

বিভিন্ন পদার্থের ঘনত্ব যে ভিন্ন এবং ঘনত্ব, ভাসন ও নিমজ্জনের মধ্যে যে সম্পর্ক রয়েছে, তা প্রাগৈতিহাসিক যুগ থেকেই মানুষ জানত। অনেক পরে এটি লিখিত আকারে প্রকাশ পায়। উদাহরণস্বরূপ, অ্যারিস্টটল লিখেছিলেন: লবণাক্ত পানি ও মিঠা পানির ঘনত্বের মধ্যে এত বড় পার্থক্য যে, একই ওজনের পণ্যবাহী জাহাজ নদীতে প্রায় ডুবে যাওয়ার উপক্রম হয়, কিন্তু সমুদ্রে খুব সহজেই ভেসে থাকে এবং বেশ সমুদ্রোপযোগী হয়। এই অজ্ঞতার কারণে অনেক সময় মানুষ ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে যারা নদীতে তাদের জাহাজ বোঝাই করে। কোনো পদার্থের সাথে অন্য কিছু মিশ্রিত হলে তরলের ঘনত্ব যে বৃদ্ধি পায়, তার প্রমাণ হলো: যদি আপনি পানিতে প্রচুর লবণ মিশিয়ে তাকে খুব লবণাক্ত করেন, তবে ডিম তাতে ভেসে থাকবে। ... ফিলিস্তিনের হ্রদ সম্পর্কে তারা যে গল্প বলে, তাতে যদি কোনো সত্যতা থাকে তবে তা আমার কথাকে আরও সমর্থন করবে। কারণ তারা বলে, যদি আপনি কোনো মানুষ বা পশুকে বেঁধে তাতে ফেলে দেন, তবে সে ভেসে থাকে এবং পৃষ্ঠের নিচে ডুবে যায় না।

আয়তন বনাম ঘনত্ব; অনিয়মিত আকৃতির আয়তন

মূল নিবন্ধ: Eureka (word)#Archimedes আরও দেখুন: Archimedes#Archimedes and the gold crown একটি সুপরিচিত কিন্তু সম্ভবত কাল্পনিক গল্প অনুযায়ী, আর্কিমিডিসকে দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল এটা পরীক্ষা করার যে, রাজা হিয়েরোর স্বর্ণকার দেবতাদের উদ্দেশ্যে উৎসর্গীকৃত একটি সোনার মুকুট তৈরির সময় তাতে স্বর্ণ চুরি করে তার বদলে সস্তা কোনো সংকর ধাতু মিশিয়েছে কি না। আর্কিমিডিস জানতেন যে, অনিয়মিত আকৃতির মুকুটটিকে গলিয়ে একটি ঘনক তৈরি করলে তার আয়তন সহজেই নির্ণয় করা যেত এবং ভরের সাথে তুলনা করা যেত; কিন্তু রাজা এতে রাজি ছিলেন না। বিভ্রান্ত আর্কিমিডিস স্নান করার সময় লক্ষ্য করেন যে, বাথটাবে নামার সাথে সাথে পানির স্তর উপরে উঠে যাচ্ছে, যা থেকে তিনি পানির অপসারণের মাধ্যমে সোনার মুকুটের আয়তন নির্ণয় করতে পারবেন। এই আবিষ্কারের পর তিনি বাথটাব থেকে লাফিয়ে উঠে নগ্ন অবস্থায় রাস্তায় দৌড়াতে দৌড়াতে চিৎকার করে বলতে থাকেন, "ইউরেকা! ইউরেকা!" (আমি পেয়ে গেছি)। এর ফলে ইউরেকা শব্দটি সাধারণ মানুষের মুখে মুখে প্রচলিত হয়ে যায় এবং বর্তমানে কোনো কিছু হঠাৎ আবিষ্কারের মুহূর্ত বোঝাতে ব্যবহৃত হয়।

ঘটনাটি ঘটার দুই শতাব্দী পর ভিট্রুভিয়াসের স্থাপত্য বিষয়ক বইগুলোতে প্রথম লিখিত আকারে পাওয়া যায়। কিছু পণ্ডিত এই গল্পের সত্যতা নিয়ে সন্দেহ প্রকাশ করেছেন, তাদের মতে সেই সময়ে এই পদ্ধতি প্রয়োগের জন্য যে নিখুঁত পরিমাপের প্রয়োজন ছিল, তা করা কঠিন ছিল।

যাইহোক, ১৫৮৬ সালে গ্যালিলিও গ্যালিলি তার প্রথম দিকের একটি পরীক্ষায় প্রাচীন গ্রিক সরঞ্জাম ব্যবহার করে কীভাবে এই পরীক্ষাটি করা সম্ভব ছিল, তার একটি সম্ভাব্য পুনর্নির্মাণ করেছিলেন।

একক

ঘনত্বের সমীকরণ (1=ρ = m/V) থেকে দেখা যায়, ভর ঘনত্বের একক হলো ভর ভাগ আয়তন। যেহেতু ভর ও আয়তনের অনেক একক রয়েছে, তাই ভর ঘনত্বের জন্য প্রচুর একক ব্যবহৃত হয়। এসআই একক কেজি/মি^৩ এবং সিজিএস একক গ্রাম/সেমি^৩ সম্ভবত ঘনত্বের জন্য সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত একক। শিল্পক্ষেত্রে বড় বা ছোট এককগুলো অনেক সময় বেশি ব্যবহারিক হয় এবং যুক্তরাষ্ট্রের প্রচলিত এককও ব্যবহৃত হতে পারে। ঘনত্বের কিছু সাধারণ একক নিচে দেওয়া হলো।

নিচের মেট্রিক এককগুলোতে ঘনত্বের মান সংখ্যাগতভাবে একই, যা কেজি/মি^৩-এর মানের এক-হাজার ভাগের এক ভাগ। তরল পানির ঘনত্ব প্রায় ১ গ্রাম/সেমি^৩ বা ১০০০ কেজি/মি^৩, যা এই এসআই এককগুলোকে সংখ্যাগতভাবে সুবিধাজনক করে তোলে, কারণ অধিকাংশ কঠিন ও তরল পদার্থের ঘনত্ব ০.১ থেকে ২০ গ্রাম/সেমি^৩-এর মধ্যে থাকে।

• গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার (গ্রাম/সেমি^৩)
• কিলোগ্রাম প্রতি ঘন ডেসিমিটার (কেজি/ডেমি^৩)
• মেগাগ্রাম প্রতি ঘন মিটার (মেগাগ্রাম/মি^৩)

লিটার ও টন (মেট্রিক টন) একক ব্যবহারকারী এককগুলো, যা এসআই-এর অংশ নয়, তার মধ্যে রয়েছে:

• গ্রাম প্রতি মিলিমিটার (গ্রাম/মিলি)
• কিলোগ্রাম প্রতি লিটার (কেজি/লি)
• টন প্রতি ঘন মিটার (টন/মি^৩)

যুক্তরাষ্ট্রের প্রচলিত এককগুলোতে ঘনত্ব এভাবে প্রকাশ করা যায়:

• অ্যাভারডুপয়স আউন্স প্রতি ঘন ইঞ্চি (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ০.৫৭৮০৩৬৬৭২ আউন্স/ঘন ইঞ্চি)
• অ্যাভারডুপয়স আউন্স প্রতি ফ্লুইড আউন্স (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ১.০৪৩১৭৫৫৬ আউন্স/ইউএস ফ্লুইড আউন্স = ১.০৪৩১৭৫৫৬ পাউন্ড/ইউএস ফ্লুইড পিন্ট)
• অ্যাভারডুপয়স পাউন্ড প্রতি ঘন ইঞ্চি (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ০.০৩৬১২৭২৯২ পাউন্ড/ঘন ইঞ্চি)
• পাউন্ড প্রতি ঘন ফুট (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ৬২.৪২৭৯৬১ পাউন্ড/ঘন ফুট)
• পাউন্ড প্রতি ঘন ইয়ার্ড (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ১৬৮৫.৫৫৪৯ পাউন্ড/ঘন ইয়ার্ড)
• পাউন্ড প্রতি ইউএস লিকুইড গ্যালন (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ৮.৩ ৪৫৪০৪৪৫ পাউন্ড/ইউএস গ্যালন)
• পাউন্ড প্রতি ইউএস বুশেল (১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ৭৭.৬৮৮৮৫১৩ পাউন্ড/বুশেল)
• স্লাগ প্রতি ঘন ফুট

ইম্পেরিয়াল এককগুলো উপরের এককগুলো থেকে ভিন্ন (যেহেতু ইম্পেরিয়াল গ্যালন ও বুশেল ইউএস একক থেকে আলাদা), যদিও এগুলো বর্তমানে খুব কম ব্যবহৃত হয়, তবে পুরনো নথিপত্রে পাওয়া যায়। ইম্পেরিয়াল গ্যালন এই ধারণার ওপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল যে, এক ইম্পেরিয়াল ফ্লুইড আউন্স পানির ভর হবে এক অ্যাভারডুপয়স আউন্স, এবং প্রকৃতপক্ষে ১ গ্রাম/সেমি^৩ ≈ ১.০০২২৪১২৯ আউন্স প্রতি ইম্পেরিয়াল ফ্লুইড আউন্স = ১০.০২২৪১২৯ পাউন্ড প্রতি ইম্পেরিয়াল গ্যালন। মূল্যবান ধাতুর ঘনত্ব ট্রয় আউন্স ও পাউন্ডের ওপর ভিত্তি করে হতে পারে, যা বিভ্রান্তির কারণ হতে পারে।

কোনো স্ফটিক পদার্থের ঘনত্ব তার সংকেত ভর (ডাল্টনে) এবং তার একক কোষের আয়তন থেকে গণনা করা যায়। ২০২২ সালের কোডাটা (CODATA) সুপারিশকৃত ডাল্টনের মান অনুযায়ী, প্রতি ঘন অ্যাংস্ট্রম এক ডাল্টন ঘনত্বের সমান 1.66053906892 ± (52) g/cm3।

পরিমাপ

পদার্থের ঘনত্ব পরিমাপের জন্য বিভিন্ন কৌশল ও মানদণ্ড বিদ্যমান। এই কৌশলগুলোর মধ্যে রয়েছে হাইড্রোমিটার (তরলের জন্য প্লবতা পদ্ধতি), হাইড্রোস্ট্যাটিক ওজন (তরল ও কঠিনের জন্য প্লবতা পদ্ধতি), নিমজ্জিত বস্তু পদ্ধতি (তরলের জন্য প্লবতা পদ্ধতি), পিকনোমিটার (তরল ও কঠিন), এয়ার কম্পারিজন পিকনোমিটার (কঠিন), অসিলেটিং ইউ-টিউব (তরল), এবং পোর অ্যান্ড ট্যাপ (কঠিন)। তবে, প্রতিটি পদ্ধতি বা কৌশল ভিন্ন ভিন্ন ধরনের ঘনত্ব (যেমন—বাল্ক ঘনত্ব, কঙ্কাল ঘনত্ব ইত্যাদি) পরিমাপ করে, তাই কী ধরনের ঘনত্ব পরিমাপ করা হচ্ছে এবং কী ধরনের পদার্থ নিয়ে কাজ করা হচ্ছে, তা বোঝা জরুরি।

সমজাতীয় পদার্থ

একটি সমজাতীয় বস্তুর সব বিন্দুতে ঘনত্ব তার মোট ভরকে মোট আয়তন দিয়ে ভাগ করলে পাওয়া যায়। ভর সাধারণত একটি স্কেল বা ব্যালেন্স দিয়ে পরিমাপ করা হয়; আয়তন সরাসরি (বস্তুর জ্যামিতি থেকে) বা তরল অপসারণের মাধ্যমে পরিমাপ করা যেতে পারে। তরল বা গ্যাসের ঘনত্ব নির্ণয়ের জন্য যথাক্রমে হাইড্রোমিটার, ড্যাসিমিটার বা কোরিওলিস ফ্লো মিটার ব্যবহার করা যেতে পারে। একইভাবে, হাইড্রোস্ট্যাটিক ওজন পদ্ধতিতে কোনো বস্তুকে পানিতে নিমজ্জিত করে তার দ্বারা অপসারিত পানির মাধ্যমে বস্তুর ঘনত্ব নির্ণয় করা হয়।

অসমজাতীয় পদার্থ

যদি বস্তুটি সমজাতীয় না হয়, তবে তার ঘনত্ব বস্তুর বিভিন্ন অঞ্চলে ভিন্ন ভিন্ন হয়। সেক্ষেত্রে কোনো নির্দিষ্ট অবস্থানের চারপাশের ঘনত্ব নির্ণয় করতে সেই অবস্থানের ছোট একটি আয়তনের ঘনত্ব গণনা করা হয়। একটি অসীম ক্ষুদ্র আয়তনের সীমার মধ্যে একটি অসমজাতীয় বস্তুর ঘনত্ব হয়: $\rho (\overrightarrow{r})=dm/dV$, যেখানে $dV$ হলো $\overrightarrow{r}$ অবস্থানে একটি প্রাথমিক আয়তন। তখন বস্তুর ভরকে এভাবে প্রকাশ করা যায়: $$m=\underset{V}{\int }\rho (\overrightarrow{r})dV.$$

অ-সংক্ষিপ্ত পদার্থ

আরও দেখুন: Bulk density, Particle mass density

বাস্তবে, চিনি, বালি বা বরফের মতো বাল্ক পদার্থে শূন্যস্থান থাকে। প্রকৃতিতে অনেক পদার্থ ফ্লেক, পেলেট বা দানাদার আকারে থাকে।

শূন্যস্থান হলো এমন অঞ্চল যেখানে বিবেচিত পদার্থ ছাড়া অন্য কিছু থাকে। সাধারণত এই শূন্যস্থানে বাতাস থাকে, তবে এটি শূন্যতা, তরল, কঠিন বা ভিন্ন কোনো গ্যাস বা গ্যাসের মিশ্রণও হতে পারে।

পদার্থের বাল্ক আয়তন—যা শূন্যস্থানের ভগ্নাংশসহ—প্রায়ই একটি সাধারণ পরিমাপের মাধ্যমে (যেমন—ক্যালিব্রেটেড পরিমাপক কাপ দিয়ে) বা পরিচিত মাত্রা থেকে জ্যামিতিকভাবে পাওয়া যায়।

ভরকে বাল্ক আয়তন দিয়ে ভাগ করলে বাল্ক ঘনত্ব পাওয়া যায়। এটি পদার্থের আয়তনিক ভর ঘনত্বের সমান নয়। পদার্থের আয়তনিক ভর ঘনত্ব নির্ণয় করতে হলে, প্রথমে শূন্যস্থানের আয়তন বাদ দিতে হয়। কখনও কখনও এটি জ্যামিতিক যুক্তির মাধ্যমে নির্ণয় করা যায়। সমান গোলকের নিবিড় বিন্যাসের ক্ষেত্রে শূন্যস্থানহীন ভগ্নাংশ সর্বোচ্চ প্রায় ৭৪% হতে পারে। এটি পরীক্ষামূলকভাবেও নির্ণয় করা যায়। তবে বাল্ক পদার্থ, যেমন বালি, এর শূন্যস্থানের ভগ্নাংশ পরিবর্তনশীল, যা নির্ভর করে পদার্থটি কীভাবে নাড়ানো বা ঢালা হচ্ছে তার ওপর। এটি আলগা বা ঘন হতে পারে, এবং নাড়াচাড়ার ওপর ভিত্তি করে এতে বাতাসের পরিমাণ কম-বেশি হতে পারে।

বাস্তবে, শূন্যস্থানের ভগ্নাংশ সবসময় বাতাস বা গ্যাসীয় নয়। বালির ক্ষেত্রে এটি পানি হতে পারে, যা পরিমাপের জন্য সুবিধাজনক হতে পারে কারণ পানিতে সম্পৃক্ত বালির শূন্যস্থানের ভগ্নাংশ—একবার বাতাসের বুদবুদ বের করে দিলে—শুকনো বালির চেয়ে বেশি সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়।

অ-সংক্ষিপ্ত পদার্থের ক্ষেত্রে, পদার্থের নমুনার ভর নির্ণয়ের সময়ও সতর্ক থাকতে হয়। যদি পদার্থটি চাপের মধ্যে থাকে (সাধারণত পৃথিবীর পৃষ্ঠে পরিবেষ্টিত বাতাসের চাপ), তবে পরিমাপ করা নমুনার ওজন থেকে ভর নির্ণয়ের সময় শূন্যস্থানের উপাদানের ঘনত্বের কারণে প্লবতা প্রভাব বিবেচনা করতে হতে পারে, যা পরিমাপের পদ্ধতির ওপর নির্ভর করে। শুকনো বালির ক্ষেত্রে, বালি বাতাসের চেয়ে অনেক বেশি ঘন হওয়ায় প্লবতা প্রভাব সাধারণত উপেক্ষা করা হয় (এক হাজারে এক ভাগের কম)।

স্থির আয়তন বজায় রেখে এক শূন্যস্থান উপাদানকে অন্যটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করার সময় ভরের পরিবর্তন ব্যবহার করে শূন্যস্থানের ভগ্নাংশ অনুমান করা যায়, যদি দুটি শূন্যস্থান উপাদানের ঘনত্বের পার্থক্য নির্ভরযোগ্যভাবে জানা থাকে।

ঘনত্বের পরিবর্তন

মূল নিবন্ধ: Compressibility, Thermal expansivity

সাধারণত, চাপ বা তাপমাত্রা পরিবর্তনের মাধ্যমে ঘনত্ব পরিবর্তন করা যায়। চাপ বাড়ালে পদার্থের ঘনত্ব সবসময় বাড়ে। তাপমাত্রা বাড়ালে সাধারণত ঘনত্ব কমে, তবে এই সাধারণ নিয়মের উল্লেখযোগ্য ব্যতিক্রম রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, পানির ঘনত্ব ০° সেলসিয়াস গলনাঙ্ক থেকে ৪° সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়; নিম্ন তাপমাত্রায় সিলিকনেও একই ধরনের আচরণ দেখা যায়।

তরল ও কঠিন পদার্থের ঘনত্বের ওপর চাপ ও তাপমাত্রার প্রভাব সামান্য। সাধারণ তরল বা কঠিনের সংকোচনশীলতা হলো ১০^−৬ বার^−১ (১ বার = ০.১ এমপিএ) এবং সাধারণ তাপীয় প্রসারণ হলো ১০^−৫ কেলভিন^−১। এর অর্থ হলো পদার্থের আয়তন এক শতাংশ কমাতে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের প্রায় দশ হাজার গুণ চাপের প্রয়োজন হয়। (যদিও বালুকাময় মাটি ও কিছু মাটির ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় চাপ হাজার গুণ কম হতে পারে।) আয়তনের এক শতাংশ প্রসারণের জন্য সাধারণত হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রয়োজন হয়।

বিপরীতে, গ্যাসের ঘনত্ব চাপের দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়। একটি আদর্শ গ্যাসের ঘনত্ব হলো: $$\rho =\frac{MP}{RT},$$ যেখানে M হলো মোলার ভর, P হলো চাপ, R হলো সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এবং T হলো পরম তাপমাত্রা। এর অর্থ হলো, চাপ দ্বিগুণ করে বা পরম তাপমাত্রা অর্ধেক করে একটি আদর্শ গ্যাসের ঘনত্ব দ্বিগুণ করা যায়।

স্থির চাপে এবং তাপমাত্রার ছোট ব্যবধানে আয়তনিক তাপীয় প্রসারণের ক্ষেত্রে ঘনত্বের তাপমাত্রা নির্ভরতা হলো: $$\rho =\frac{{\rho }_{T_0}}{1+\alpha \cdot \mathrm{\Delta }T},$$ যেখানে ${\rho }_{T_0}$ হলো একটি রেফারেন্স তাপমাত্রায় ঘনত্ব এবং $\alpha$ হলো $T_0$-এর কাছাকাছি তাপমাত্রায় পদার্থের তাপীয় প্রসারণ সহগ।

দ্রবণের ঘনত্ব

একটি দ্রবণের ঘনত্ব হলো সেই দ্রবণের উপাদানগুলোর ভর ঘনত্বের সমষ্টি।

দ্রবণে প্রতিটি উপাদানের ভর ঘনত্ব ${\rho }_i$-এর সমষ্টি দ্রবণের ঘনত্বের সমান হয়, $$\rho =\sum _i{\rho }_i.$$

মিশ্রণের বিশুদ্ধ উপাদানগুলোর ঘনত্ব এবং তাদের আয়তনিক অংশগ্রহণের ফাংশন হিসেবে প্রকাশ করলে, এটি অতিরিক্ত মোলার আয়তন নির্ণয়ে সহায়তা করে: $$\rho =\sum _i{\rho }_i\frac{V_i}{V}=\sum _i{\rho }_i{\phi }_i=\sum _i{\rho }_i\frac{V_i}{\sum _i{V}_i+\sum _i{V^E}_i},$$ যদি উপাদানগুলোর মধ্যে কোনো মিথস্ক্রিয়া না থাকে।

অতিরিক্ত আয়তন এবং উপাদানগুলোর অ্যাক্টিভিটি সহগের মধ্যে সম্পর্ক জানা থাকলে, অ্যাক্টিভিটি সহগ নির্ণয় করা যায়: $${\overline{V^E}}_i=RT\frac{\partial \ln {\gamma }_i}{\partial P}.$$

ঘনত্বের তালিকা

বিভিন্ন পদার্থ

বিভিন্ন পদার্থের ঘনত্বের মান

পদার্থ	ρ (কেজি/মি৩)	নোট
হাইড্রোজেন	0.0898
হিলিয়াম	0.179
অ্যারোগ্রাফাইট	0.2
ধাতব মাইক্রোল্যাটিস	0.9
অ্যারোজেল	1.0
বাতাস	1.2	সমুদ্রপৃষ্ঠে
টাংস্টেন হেক্সাফ্লোরাইড	12.4	আদর্শ অবস্থায় পরিচিত সবচেয়ে ভারী গ্যাসগুলোর একটি
তরল হাইড্রোজেন	70	প্রায় −২৫৫° সেলসিয়াসে
স্টাইরোফোম	75	আনুমানিক
কর্ক	240	আনুমানিক
পাইন	373
লিথিয়াম	535	সবচেয়ে কম ঘন ধাতু
কাঠ	700	সিজন্ড, সাধারণ
ওক	710
পটাশিয়াম	860
বরফ	916.7	< ০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায়
রান্নার তেল	৯১০–৯৩০
সোডিয়াম	970
পানি (মিঠা)	1,000	সর্বোচ্চ, প্রায় ৪° সেলসিয়াসে ঘটে
পানি (লবণাক্ত)	1,030	৩% লবণাক্ততা
তরল অক্সিজেন	1,141	প্রায় −২১৯° সেলসিয়াসে
নাইলন	1,150
প্লাস্টিক	1,175	আনুমানিক; পলিপ্রোপিলিন এবং PETE/PVC-এর জন্য
গ্লিসারল	1,261
টেট্রাক্লোরোইথিন	1,622
বালি	1,600	১,৬০০ থেকে ২,০০০-এর মধ্যে
ম্যাগনেসিয়াম	1,740
বেরিলিয়াম	1,850
সিলিকন	2,330
কংক্রিট	2,400
কাঁচ	2,500
কোয়ার্টজাইট	2,600
গ্রানাইট	2,700
নাইস	2,700
অ্যালুমিনিয়াম	2,700
চুনাপাথর	2,750	ঘন
ব্যাসাল্ট	3,000
ডাইআয়োডোমিথেন	3,325	কক্ষ তাপমাত্রায় তরল
হীরা	3,500
টাইটানিয়াম	4,540
সেলেনিয়াম	4,800
ভ্যানাডিয়াম	6,100
অ্যান্টিমনি	6,690
জিঙ্ক	7,000
ক্রোমিয়াম	7,200
টিন	7,310
ম্যাঙ্গানিজ	7,325	আনুমানিক
মৃদু ইস্পাত	7,850
লোহা	7,870
নিওবিয়াম	8,570
পিতল	8,600
ক্যাডমিয়াম	8,650
কোবাল্ট	8,900
নিকেল	8,900
তামা	8,940
বিসমাথ	9,750
মলিবডেনাম	10,220
রূপা	10,500
সীসা	11,340
থোরিয়াম	11,700
রোডিয়াম	12,410
পারদ	13,546
ট্যান্টালাম	16,600
ইউরেনিয়াম	19,100
টাংস্টেন	19,300
সোনা	19,320
প্লুটোনিয়াম	19,840
রেনিয়াম	21,020
প্ল্যাটিনাম	21,450
ইরিডিয়াম	22,420
অসমিয়াম	22,570	পৃথিবীতে প্রাপ্ত সবচেয়ে ঘন প্রাকৃতিক উপাদান

অন্যান্য

সত্তা	ρ (কেজি/মি৩)	মন্তব্য
আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যম	1.7×10^-26	প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে ১০−৫ হাইড্রোজেন পরমাণুর ওপর ভিত্তি করে
স্থানীয় আন্তঃনাক্ষত্রিক মেঘ	5×10^-22	প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে ০.৩ হাইড্রোজেন পরমাণুর ওপর ভিত্তি করে
আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যম	1.7×10^-16	প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে ১০৫ হাইড্রোজেন পরমাণুর ওপর ভিত্তি করে
পৃথিবী	৫,৫১৫	গড় ঘনত্ব।
পৃথিবীর অন্তঃকেন্দ্র	১৩,০০০	আনুমানিক, পৃথিবী নিবন্ধে উল্লিখিত।
সূর্যের কেন্দ্র	৩৩,০০০–১৬০,০০০	আনুমানিক।
শ্বেত বামন নক্ষত্র	2.1×10^9	আনুমানিক।
পারমাণবিক নিউক্লিয়াস	2.3×10^17	নিউক্লিয়াসের আকারের ওপর খুব একটা নির্ভর করে না।
নিউট্রন তারা	1×10^18
প্ল্যাঙ্ক ঘনত্ব	5.155e96

জল

আরও দেখুন: Water (molecule)#Density of water and ice

১ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে তরল জলের ঘনত্ব

তাপমাত্রা (°সে)	ঘনত্ব (কেজি/মি৩)
−৩০	৯৮৩.৮৫৪
−২০	৯৯৩.৫৪৭
−১০	৯৯৮.১১৭
০	৯৯৯.৮৩৯৫
৪	৯৯৯.৯৭২০
১০	৯৯৯.৭০২৬
১৫	৯৯৯.১০২৬
২০	৯৯৮.২০৭১
২২	৯৯৭.৭৭৩৫
২৫	৯৯৭.০৪৭৯
৩০	৯৯৫.৬৫০২
৪০	৯৯২.২
৬০	৯৮৩.২
৮০	৯৭১.৮
১০০	৯৫৮.৪

মন্তব্য:

বায়ু

মূল নিবন্ধ: বায়ুর ঘনত্ব

তাপমাত্রার সাথে বায়ুর ঘনত্বের পরিবর্তন

১ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে বায়ুর ঘনত্ব

T (°সে)	ρ (কেজি/মি৩)
−২৫	১.৪২৩
−২০	১.৩৯৫
−১৫	১.৩৬৮
−১০	১.৩৪২
−৫	১.৩১৬
০	১.২৯৩
৫	১.২৬৯
১০	১.২৪৭
১৫	১.২২৫
২০	১.২০৪
২৫	১.১৮৪
৩০	১.১৬৪
৩৫	১.১৪৬

মৌলসমূহের তরল ও কঠিন দশার মোলার আয়তন

মৌলসমূহের তরল ও কঠিন দশার মোলার আয়তন

সাধারণীকরণ: ভলিউমিক রাশি

Volumicআন্তর্জাতিক রাশিমালা পদ্ধতি (ISO 80000-1) অনুযায়ী, কোনো ভৌত রাশিকে আয়তন দ্বারা ভাগ করলে প্রাপ্ত রাশিকে বোঝাতে ভলিউমিক (volumic) বিশেষণটি ব্যবহারের সুপারিশ করা হয়। এছাড়াও "প্রতি একক আয়তনে" বা "আয়তন ... ঘনত্ব" (অথবা কেবল "ঘনত্ব") শব্দগুচ্ছগুলো প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, যার একক হিসেবে প্রতি ঘনমিটারের বিপরীতক (মি^−৩) ব্যবহৃত হয়। যেমন:

• ভর ঘনত্ব বা ভলিউমিক ভর
• আধান ঘনত্ব বা ভলিউমিক বৈদ্যুতিক আধান, যা প্রতি একক আয়তনে বৈদ্যুতিক আধানের পরিমাণ
• সংখ্যা ঘনত্ব বা ভলিউমিক সংখ্যা, যা প্রতি একক আয়তনে সত্তার সংখ্যা
• তীব্রতা ঘনত্ব বা ভলিউমিক তীব্রতা
• শক্তি ঘনত্ব, প্রতি একক আয়তনে বিভব শক্তি
• বল ঘনত্ব, প্রতি একক আয়তনে বল
• ক্ষমতা ঘনত্ব, প্রতি একক আয়তনে ক্ষমতা

আরও দেখুন

• মৌলসমূহের ঘনত্ব (উপাত্ত পৃষ্ঠা)
• ঘনত্ব অনুসারে মৌলসমূহের তালিকা
• বায়ুর ঘনত্ব
• ক্ষেত্রফল ঘনত্ব
• বাল্ক ঘনত্ব
• প্লবতা
• আধান ঘনত্ব
• ঘনত্ব প্রবাহ
• ঘনত্ব নতিমাত্রা
• জিরোলামি পদ্ধতিতে ঘনত্বের পূর্বাভাস
• Dord
• শক্তি ঘনত্ব
• বায়ুর চেয়ে হালকা
• রৈখিক ঘনত্ব
• সংখ্যা ঘনত্ব
• অর্থোবারিক ঘনত্ব
• কাগজের ঘনত্ব
• আপেক্ষিক ওজন
• স্পাইস (সমুদ্রবিজ্ঞান)
• আদর্শ তাপমাত্রা ও চাপ

বহিঃসংযোগ

• Density
• Density
• ভিডিও: তেল ও অ্যালকোহল নিয়ে ঘনত্বের পরীক্ষা
• ভিডিও: হুইস্কি ও জল নিয়ে ঘনত্বের পরীক্ষা
• কাঁচের ঘনত্ব গণনা – কক্ষ তাপমাত্রায় এবং ১০০০ – ১৪০০°সে তাপমাত্রায় গলিত কাঁচের ঘনত্ব নির্ণয়
• পর্যায় সারণীর মৌলসমূহ – ঘনত্ব অনুসারে সাজানো
• কিছু উপাদানের সম্পৃক্ত তরল ঘনত্ব গণনা
• ফিল্ড ডেনসিটি টেস্ট সংরক্ষিত সংস্করণ
• জল – ঘনত্ব এবং আপেক্ষিক ওজন
• তাপমাত্রার ওপর জলের ঘনত্বের নির্ভরতা – ঘনত্বের একক রূপান্তর
• একটি মজাদার ঘনত্বের পরীক্ষা সংরক্ষিত সংস্করণ
• জলের ঘনত্ব ক্যালকুলেটর সংরক্ষিত সংস্করণ নির্দিষ্ট লবণাক্ততা ও তাপমাত্রায় জলের ঘনত্ব।
• https://archive.today/20130122123510/http://www.enggcyclopedia.com/welcome-to-enggcyclopedia/calculators/liquid-density তালিকা থেকে তরল নির্বাচন করে তাপমাত্রার ফাংশন হিসেবে ঘনত্ব গণনা।
• https://archive.today/20130122124432/http://www.enggcyclopedia.com/welcome-to-enggcyclopedia/thermodynamics/gas-density তাপমাত্রা ও চাপের ফাংশন হিসেবে গ্যাসের ঘনত্ব গণনা।
• বিভিন্ন পদার্থের ঘনত্ব।
• কঠিন পদার্থের ঘনত্ব নির্ণয় সংরক্ষিত সংস্করণ, শ্রেণিকক্ষে পরীক্ষার নির্দেশিকা।
• (2008). "A model for calculating the density of aqueous multicomponent electrolyte solutions". Journal of the Chilean Chemical Society. 53 (1) 1393–8. doi:10.4067/S0717-97072008000100015.
• (2010). "Derived thermodynamic properties of alcohol+ cyclohexylamine mixtures". Journal of the Serbian Chemical Society. 75 (2) 283–293. doi:10.2298/JSC1002283R.

---

উৎস: ইংরেজি উইকিপিডিয়ার “Density” নিবন্ধের অনুবাদ। মূল নিবন্ধ: https://en.wikipedia.org/wiki/Density এই অনুবাদটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রস্তুত করা হয়েছে।