Densitet betydning

I naturvidenskab er densitet typisk lig med massefylde, altså hvor stor masse der findes i en given volumen. Den skrives normalt med symbolet ρ (rho) og defineres som ρ = m/V, hvor m er massen og V er volumen.

• Fysisk densitet (massefylde): måles i kg/m³ (SI). Eksempel: vands densitet er ca. 1000 kg/m³ ved 4 °C.
• Relativ densitet (tidl. “specifik vægt”): forholdet mellem et stofs densitet og et referencesstofs densitet (ofte vand). Enhedsløs.
• Antal- eller partikel-densitet: antal partikler pr. volumen (fx m⁻³).
• Optisk densitet: mål for lysdæmpning, OD = log10(I₀/I). Enhedsløs men logaritmisk.
• Befolkningstæthed: personer pr. areal (fx indbyggere/km²).
• Informations-/bitdensitet: information pr. areal/volumen (fx bits/in² for lagringsmedier).
• Feltdensiteter i fysik: fx ladningstæthed (C/m³), strømtæthed (A/m²), magnetisk fluxdensitet B (tesla).

Ordet kommer via fransk densité og latin densitas (“tæthed, kompakthet”). I dansk faglig kontekst bruges densitet i dag ofte synonymt med massefylde, mens ældre litteratur og flere standarder foretrækker ordet massefylde som det officielle SI-begreb. Historisk blev “densitet” også brugt om relativ densitet (enhedsløs), hvilket kan give forveksling. I dagligsprog bruges “tæthed” bredt (fx “trafiktæthed”).

• Massefylde: ρ = m/V.
• Specifikt volumen (omvendt): v = 1/ρ.
• Ideel gas: ρ = pM/(R T), hvor p er tryk, M molmasse, R gaskonstant, T temperatur.

Enheder:

• SI: kg/m³
• Praktiske: g/cm³ (1 g/cm³ = 1000 kg/m³), kg/L (1 kg/L = 1000 kg/m³)
• Imperial: lb/ft³ (1 lb/ft³ ≈ 16,0185 kg/m³)

• Væsker: ρ falder typisk, når temperaturen stiger (udvidelse); stiger svagt med tryk.
• Gasser: meget følsomme; højere temperatur giver lavere ρ; højere tryk giver højere ρ (tilnærmet lineært for ideelle gasser).
• Faste stoffer: svag temperaturafhængighed; porøsitet og krystalstruktur kan være afgørende.
• Blandinger: saltholdighed, sukkerindhold m.m. øger typisk ρ (fx havvand vs. ferskvand).

• Væsker: hydrometer/areometer (flydekraft), pyknometer (præcis masse/volumen), oscillations-U-rør (vibrationsfrekvens), densitometer.
• Faste stoffer: hydrostatisk vejning (Arkimedes’ princip), væskeforskydning, helium-pyknometri (skeletdensitet), røntgentomografi for porøse materialer.
• Gasser: måling af p, T og sammensætning (ideel gas), eller specialiserede densitometre.
• Optisk densitet: spektrofotometri (OD = log10(I₀/I)), brugt i mikrobiologi (OD600), tryk og fotografi.

• Ingeniør- og materialevalg: vægtoptimering (fx aluminiums lavere densitet end stål).
• Byggeri og geoteknik: jordens bulk-densitet, betonrecept, ballast.
• Skibsfart: last og flydeevne beregnes via vandets ρ og Arkimedes’ lov.
• Energi: energitæthed af brændsler og batterier (Wh/kg og Wh/L).
• Miljø: oliespild (olie < vand), stratifikation i søer og oceaner.
• Medicin/billeddiagnostik: “røntgentæthed” (attenuation), knogletæthed (BMD), CT (Hounsfield-enheder).
• Statistik og data: sandsynlighedstæthedsfunktion (PDF), kernedensitetsestimation.
• IT og medier: bitdensitet på harddiske, pixeltæthed (ppi/ppi).
• Byplanlægning: befolkningstæthed, boligtæthed.

• “Aluminiums lave densitet gør det velegnet til flykonstruktioner.”
• “Havvandets højere densitet skyldes opløste salte.”
• “Ved 4 °C har vand maksimal densitet.”
• “Relativ densitet på 0,8 betyder, at stoffet er lettere end vand.”
• “Bitdensiteten på den nye disk er fordoblet.”
• “Bydelen har en befolkningstæthed på 12.000 indbyggere pr. km².”
• “OD600 anvendes til at estimere bakteriekulturens optiske densitet.”
• “Strømtætheden i lederen må ikke overskride 6 A/mm².”
• “Kernens densitet i Jorden er betydeligt højere end kappe-materialets.”
• “Materialets bulk-densitet er lavere end skeletdensiteten på grund af porer.”
• “CT-billedet viser områder med høj røntgentæthed svarende til kalk.”
• “Batteriets gravimetriske energitæthed er 220 Wh/kg.”
• “Sandsynlighedstætheden topper omkring middelværdien.”
• “Granit har typisk en densitet på omkring 2700 kg/m³.”
• “En tømmerstok flyder, fordi dens densitet er lavere end vandets.”

• Direkte synonymer (kontekstsensitive): massefylde (fysik); tæthed (generelt/overført).
• Beslægtede fagudtryk: relativ densitet (enhedsløs), specifikt volumen (1/ρ), bulk-densitet, skeletdensitet, pakkedensitet, antal- (number) densitet, ladningstæthed, strømtæthed, magnetisk fluxdensitet, energitæthed, befolkningstæthed, bit-/pixeltæthed.

• Lav densitet eller “tyndt”/“udtyndet” som praktiske antonymer.
• Porøsitet: ofte korreleret med lavere bulk-densitet, men er ikke et strengt antonym.
• Specifikt volumen: matematisk reciprok til densitet.

• Antikken: Arkimedes formulerer opdriftsloven, som muliggør praktisk måling af densitet via fortrængning.
• 1600-1700-tallet: Galileo, Boyle og senere Lavoisier bidrager til kvantitativ måling af masser og volumener.
• 1800-tallet: Standardisering af enheder; udbredt brug af “specifik vægt” (relativ densitet).
• 1900-tallet: SI-systemet favoriserer massefylde (kg/m³); instrumenter som pyknometre og densitometre raffineres; optisk densitet etableres i fotokemi/trykketeknik.

• Fluidmekanik: opdrift, stratificering, barokline lag, Boussinesq-approksimation.
• Materialevidenskab: porøsitet, kompaktion, sintring, krystaldefekter.
• Elektricitet og magnetisme: ladnings- og strømtæthed, magnetisk fluxdensitet (B).
• Energi og fødevarer: energitæthed (brændsler/batterier; kJ pr. 100 g i ernæring).
• Statistik: sandsynlighedstæthed, kernel density estimation (KDE).
• Geovidenskab: isostasi, seismisk inversion via densitetsmodeller, gravimetri.

• “Densitet” = relativ densitet? I moderne dansk betyder densitet oftest massefylde (kg/m³); relativ densitet er enhedsløs og bør nævnes specifikt.
• Blande massefylde og koncentration: koncentration angiver mængde af et stof i et andet (fx g/L), ikke nødvendigvis hele blandingens ρ.
• Ignorere temperatur/tryk: ρ afhænger af T og p; angiv betingelser ved præcise målinger.
• Optisk densitet er logaritmisk; OD = 1 betyder 90% dæmpning (ikke 100%).

Densitet beskriver, hvor tæt noget er pakket: i fysik især massen pr. volumen, i andre felter en tilsvarende “tæthed” af mennesker, information, ladning eller lysdæmpning. Korrekt brug kræver opmærksomhed på enheder, referencer (relativ densitet), og afhængigheden af temperatur og tryk.