Dichte

Dichte ⓘ
Ein Messzylinder, der verschiedene nicht mischbare farbige Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Dichten enthält
Gebräuchliche Symbole	ρ, D
SI-Einheit	kg/m3
Umfassend?	Nein
Intensiv?	Ja
Konserviert?	Nein
Ableitungen von anderen Größen	$\rho ={\frac {m}{V}}$

Die Dichte (genauer: die volumetrische Massendichte; auch als spezifische Masse bezeichnet) eines Stoffes ist seine Masse pro Volumeneinheit. Das am häufigsten verwendete Symbol für die Dichte ist ρ (der kleine griechische Buchstabe rho), obwohl auch der lateinische Buchstabe D verwendet werden kann. Mathematisch gesehen ist die Dichte definiert als Masse geteilt durch das Volumen: ⓘ

$\rho ={\frac {m}{V}}$ ⓘ

Dabei ist ρ die Dichte, m ist die Masse und V ist das Volumen. In einigen Fällen (z. B. in der US-amerikanischen Öl- und Gasindustrie) wird die Dichte grob als Gewicht pro Volumeneinheit definiert, obwohl dies wissenschaftlich ungenau ist - diese Größe wird spezifischer als spezifisches Gewicht bezeichnet. ⓘ

Für einen reinen Stoff hat die Dichte den gleichen numerischen Wert wie die Massenkonzentration. Verschiedene Materialien haben in der Regel unterschiedliche Dichten, und die Dichte kann für den Auftrieb, die Reinheit und die Verpackung von Bedeutung sein. Osmium und Iridium sind die dichtesten bekannten Elemente bei Standardbedingungen für Temperatur und Druck. ⓘ

Um den Vergleich der Dichte in verschiedenen Einheitensystemen zu vereinfachen, wird sie manchmal durch die dimensionslose Größe "relative Dichte" oder "spezifisches Gewicht" ersetzt, d. h. durch das Verhältnis der Dichte des Materials zu der eines Standardmaterials, in der Regel Wasser. So bedeutet eine relative Dichte von weniger als eins gegenüber Wasser, dass der Stoff im Wasser schwimmt. ⓘ

Die Dichte eines Stoffes schwankt mit der Temperatur und dem Druck. Diese Schwankungen sind bei festen und flüssigen Stoffen in der Regel gering, bei Gasen jedoch wesentlich größer. Erhöht man den Druck auf ein Objekt, so verringert sich dessen Volumen und damit erhöht sich seine Dichte. Erhöht man die Temperatur eines Stoffes (mit wenigen Ausnahmen), so verringert sich seine Dichte, weil sich sein Volumen vergrößert. Bei den meisten Materialien führt die Erwärmung des Bodens einer Flüssigkeit zu einer Konvektion der Wärme vom Boden nach oben, da die Dichte der erwärmten Flüssigkeit abnimmt, wodurch sie im Vergleich zu dichterem, nicht erwärmtem Material ansteigt. ⓘ

Der Kehrwert der Dichte eines Stoffes wird gelegentlich als sein spezifisches Volumen bezeichnet, ein Begriff, der manchmal in der Thermodynamik verwendet wird. Die Dichte ist eine intensive Eigenschaft, da eine Erhöhung der Menge eines Stoffes nicht seine Dichte, sondern seine Masse erhöht. ⓘ

Sie wird oft in Gramm pro Kubikzentimeter oder in Kilogramm pro Kubikmeter angegeben. Bei flüssigen Körpern ist auch die Einheit Kilogramm pro Liter (= Kilogramm pro Kubikdezimeter) üblich. ⓘ

Die Dichte ist durch das Material des Körpers bestimmt und als intensive Größe unabhängig von seiner Form und Größe. ⓘ

Geschichte

In einer bekannten, aber wahrscheinlich apokryphen Geschichte wurde Archimedes mit der Aufgabe betraut, festzustellen, ob der Goldschmied von König Hiero bei der Herstellung eines den Göttern geweihten Goldkranzes Gold unterschlug und durch eine andere, billigere Legierung ersetzte. Archimedes wusste, dass der unregelmäßig geformte Kranz in einen Würfel zerdrückt werden konnte, dessen Volumen sich leicht berechnen und mit der Masse vergleichen ließ; doch der König war damit nicht einverstanden. Verblüfft soll Archimedes ein Tauchbad genommen haben und am Ansteigen des Wassers beim Eintauchen festgestellt haben, dass er das Volumen des Goldkranzes durch die Verdrängung des Wassers berechnen konnte. Nach dieser Entdeckung sprang er aus dem Bad und rannte nackt durch die Straßen und rief: "Heureka! Heureka!" (Εύρηκα! griechisch "Ich habe es gefunden"). In der Folge ging der Begriff "Heureka" in den allgemeinen Sprachgebrauch ein und wird heute als Bezeichnung für einen Moment der Erleuchtung verwendet. ⓘ

Die Geschichte erschien zum ersten Mal in schriftlicher Form in den Architekturbüchern von Vitruv, zwei Jahrhunderte nachdem sie sich angeblich ereignet hatte. Einige Gelehrte bezweifeln die Richtigkeit dieser Geschichte, unter anderem mit der Begründung, dass die Methode genaue Messungen erfordert hätte, die zu jener Zeit nur schwer möglich waren. ⓘ

Messung der Dichte

Es gibt eine Reihe von Techniken und Normen für die Messung der Dichte von Materialien. Zu diesen Techniken gehören die Verwendung eines Aräometers (eine Auftriebsmethode für Flüssigkeiten), einer hydrostatischen Waage (eine Auftriebsmethode für Flüssigkeiten und Feststoffe), einer Tauchkörpermethode (eine Auftriebsmethode für Flüssigkeiten), eines Pyknometers (Flüssigkeiten und Feststoffe), eines Luftvergleichspyknometers (Feststoffe), eines oszillierenden Densitometers (Flüssigkeiten) sowie eines Schütt- und Klopfverfahrens (Feststoffe). Jede einzelne Methode oder Technik misst jedoch unterschiedliche Arten von Dichte (z. B. Schüttdichte, Skelettdichte usw.), weshalb es notwendig ist, die Art der gemessenen Dichte sowie die Art des fraglichen Materials zu kennen. ⓘ

Einheit

Aus der Gleichung für die Dichte (ρ = m/V) geht hervor, dass die Massendichte eine beliebige Einheit ist, die Masse geteilt durch Volumen. Da es viele Einheiten für Masse und Volumen gibt, die viele verschiedene Größenordnungen abdecken, ist eine große Anzahl von Einheiten für die Massendichte in Gebrauch. Die SI-Einheit Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³) und die cgs-Einheit Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) sind wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten Einheiten für die Dichte. Ein g/cm³ ist gleich 1000 kg/m³. Ein Kubikzentimeter (Abkürzung cc) entspricht einem Milliliter. In der Industrie sind andere größere oder kleinere Masse- oder Volumeneinheiten oft praktischer, und es können auch die in den USA gebräuchlichen Einheiten verwendet werden. Im Folgenden finden Sie eine Liste der gebräuchlichsten Einheiten für die Dichte. ⓘ

Homogene Materialien

Die Dichte an allen Punkten eines homogenen Objekts ist gleich seiner Gesamtmasse geteilt durch sein Gesamtvolumen. Die Masse wird normalerweise mit einer Waage gemessen; das Volumen kann direkt (anhand der Geometrie des Objekts) oder durch die Verdrängung einer Flüssigkeit gemessen werden. Zur Bestimmung der Dichte einer Flüssigkeit oder eines Gases kann ein Hydrometer, ein Dasymeter oder ein Coriolis-Durchflussmesser verwendet werden. In ähnlicher Weise wird beim hydrostatischen Wiegen die Verdrängung von Wasser durch ein eingetauchtes Objekt genutzt, um die Dichte des Objekts zu bestimmen. ⓘ

Heterogene Materialien

An einem eingetauchten Körper angreifende Kräfte ⓘ

Nach dem Prinzip von Archimedes erfährt ein vollständig in einem Fluid (einer Flüssigkeit oder einem Gas) eingetauchter Körper eine Auftriebskraft, die gleich der Gewichtskraft des Volumens des verdrängten Stoffes ist. Um die zwei Unbekannten Dichte und Volumen zu bestimmen, sind zwei Messungen erforderlich. ⓘ

Taucht man einen beliebigen Körper mit dem Volumen $V_{\mathrm {K} }$ vollständig in zwei Fluide mit bekannten Dichten $\rho _{1}$ und $\rho _{2}$ ein, ergeben sich resultierende Kräfte $F_{1}$ und $F_{2}$, die mittels einer einfachen Waage messbar sind. Die gesuchte Dichte $\rho _{\mathrm {K} }$ des Körpers lässt sich daraus wie folgt bestimmen: Ausgehend von den Formeln für die Gewichtskraft $F_{\mathrm {G} }$ des Körpers und die Auftriebskraft $F_{\mathrm {A} i}$ des Körpers in Fluid $i$

$F_{\mathrm {G} }=V_{\mathrm {K} }\cdot \rho _{\mathrm {K} }\cdot g$

$F_{\mathrm {A} i}=V_{\mathrm {K} }\cdot \rho _{i}\cdot g$

mit der Schwerebeschleunigung $g$ misst eine Waage für den in Fluid $i$ eingetauchten Körper die Kraft

$F_{i}=F_{\mathrm {G} }-F_{\mathrm {A} i}.$

Aus diesen zwei Gleichungen für die Fluide ($i=1,2$) kann man das unbekannte Volumen $V_{\mathrm {K} }$ eliminieren und erhält die Lösung:

$\rho _{\mathrm {K} }={\frac {F_{1}\cdot \rho _{2}-F_{2}\cdot \rho _{1}}{F_{1}-F_{2}}}$

Falls eine Dichte sehr viel kleiner als die andere ist, $\rho _{1}\ll \rho _{2}$ (etwa bei Luft und Wasser), vereinfacht sich die Formel zu:

$\rho _{\mathrm {K} }={\frac {F_{1}}{F_{1}-F_{2}}}\cdot \rho _{2}$

Falls man nur eine Flüssigkeit, z. B. Wasser mit Dichte $\rho _{1}$ hat, lässt sich stattdessen das Volumen des Körpers durch das Volumen des Wassers bestimmen, das bei vollständigem Eintauchen verdrängt wird, indem man beispielsweise den Überlauf aus einem vollen Gefäß mit einem Messzylinder misst. Aus obiger Gleichung

$F_{1}=F_{\mathrm {G} }-F_{\mathrm {A} 1}=V_{\mathrm {K} }\cdot g\cdot (\rho _{\mathrm {K} }-\rho _{1})$

erhält man durch Umformen:

$\rho _{\mathrm {K} }=\rho _{1}+{\frac {F_{1}}{V_{\mathrm {K} }\cdot g}}$ ⓘ

Nach dieser Methode bestimmte schon Archimedes die Dichte der Krone eines Königs, der bezweifelte, dass diese wirklich aus reinem Gold bestehe (ρ_K = 19320 kg/m³). ⓘ

Auf dieser Auftriebswägung von Flüssigkeiten beruhen das Aräometer (Spindel) und die Mohrsche Waage. ⓘ

$m=\int _{V}\rho ({\vec {r}})\,dV.$ ⓘ

Nicht kompakte Materialien

In der Praxis enthalten Schüttgüter wie Zucker, Sand oder Schnee Hohlräume. Viele Materialien kommen in der Natur als Flocken, Pellets oder Granulat vor. ⓘ

Hohlräume sind Bereiche, die etwas anderes enthalten als das betrachtete Material. In der Regel handelt es sich bei dem Hohlraum um Luft, es kann sich aber auch um ein Vakuum, eine Flüssigkeit, einen Feststoff oder ein anderes Gas oder Gasgemisch handeln. ⓘ

Das Schüttvolumen eines Materials - einschließlich des Hohlraumanteils - wird häufig durch eine einfache Messung (z. B. mit einem geeichten Messbecher) oder geometrisch aus bekannten Abmessungen ermittelt. ⓘ

Die Masse geteilt durch das Schüttvolumen ergibt die Schüttdichte. Dies ist nicht dasselbe wie die volumetrische Massendichte. ⓘ

Um die volumetrische Massendichte zu bestimmen, muss man zunächst das Volumen des Leerraumanteils abziehen. Manchmal kann dies durch geometrische Überlegungen ermittelt werden. Bei der engen Packung von gleichen Kugeln kann der nicht leere Anteil höchstens etwa 74 % betragen. Er kann auch empirisch bestimmt werden. Bei einigen Schüttgütern, wie z. B. Sand, ist der Hohlraumanteil jedoch variabel und hängt davon ab, wie das Material gerührt oder geschüttet wird. Er kann locker oder kompakt sein, mit mehr oder weniger Luftraum je nach Handhabung. ⓘ

In der Praxis ist der Hohlraumanteil nicht unbedingt Luft oder sogar gasförmig. Im Falle von Sand könnte es sich um Wasser handeln, was für die Messung von Vorteil sein kann, da der Hohlraumanteil von mit Wasser gesättigtem Sand - sobald alle Luftblasen gründlich ausgetrieben wurden - potenziell konsistenter ist als bei trockenem Sand, der mit einem Luftporenanteil gemessen wird. ⓘ

Bei nicht kompakten Materialien muss man auch bei der Bestimmung der Masse der Materialprobe vorsichtig sein. Wenn das Material unter Druck steht (in der Regel der Umgebungsluftdruck an der Erdoberfläche), müssen bei der Bestimmung der Masse anhand des gemessenen Probengewichts je nach Art der Messung möglicherweise Auftriebseffekte aufgrund der Dichte des Hohlraumbestandteils berücksichtigt werden. Im Falle von trockenem Sand ist Sand so viel dichter als Luft, dass der Auftriebseffekt in der Regel vernachlässigt wird (weniger als ein Teil unter Tausend). ⓘ

Die Massenänderung bei Verdrängung eines Hohlraummaterials durch ein anderes bei gleichbleibendem Volumen kann zur Schätzung des Hohlraumanteils verwendet werden, wenn der Dichteunterschied der beiden Hohlraummaterialien zuverlässig bekannt ist. ⓘ

Änderungen der Dichte

Im Allgemeinen kann die Dichte durch Änderung des Drucks oder der Temperatur verändert werden. Eine Erhöhung des Drucks erhöht immer die Dichte eines Materials. Eine Erhöhung der Temperatur führt im Allgemeinen zu einer Verringerung der Dichte, aber es gibt auch bemerkenswerte Ausnahmen von dieser Verallgemeinerung. So nimmt beispielsweise die Dichte von Wasser zwischen seinem Schmelzpunkt bei 0 °C und 4 °C zu; ein ähnliches Verhalten ist bei Silizium bei niedrigen Temperaturen zu beobachten. ⓘ

Der Einfluss von Druck und Temperatur auf die Dichte von Flüssigkeiten und Feststoffen ist gering. Die Kompressibilität einer typischen Flüssigkeit oder eines Feststoffs liegt bei 10-6 bar-1 (1 bar = 0,1 MPa) und die typische Wärmeausdehnung bei 10-5 K-1. Das bedeutet, dass etwa das Zehntausendfache des Atmosphärendrucks erforderlich ist, um das Volumen einer Substanz um ein Prozent zu verringern. (Obwohl der benötigte Druck bei sandigen Böden und einigen Tonen etwa tausendmal geringer sein kann). Eine einprozentige Volumenvergrößerung erfordert in der Regel einen Temperaturanstieg in der Größenordnung von Tausenden von Grad Celsius. ⓘ

Im Gegensatz dazu wird die Dichte von Gasen stark durch den Druck beeinflusst. Die Dichte eines idealen Gases ist

$\rho ={\frac {MP}{RT}},$ ⓘ

wobei M die molare Masse, P der Druck, R die universelle Gaskonstante und T die absolute Temperatur ist. Das bedeutet, dass die Dichte eines idealen Gases durch Verdoppelung des Drucks oder durch Halbierung der absoluten Temperatur verdoppelt werden kann. ⓘ

Im Falle der thermischen Volumenausdehnung bei konstantem Druck und kleinen Temperaturintervallen ist die Temperaturabhängigkeit der Dichte

$\rho ={\frac {\rho _{T_{0}}}{1+\alpha \cdot \Delta T}},$ ⓘ

wobei $\rho _{T_{0}}$ die Dichte bei einer Referenztemperatur ist, $\alpha$ der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials bei Temperaturen in der Nähe von $T_{0}$. ⓘ

Die Veränderung der Umgebungsbedingungen führt zu einer Änderung der Dichte. Der Ausdehnungskoeffizient ist im Allgemeinen nicht konstant, sondern abhängig von den Umgebungsbedingungen, beispielsweise der Temperatur. Für zwei Temperaturen $T_{0}$ und $T_{2}$ mit $T_{2}>T_{0}$ lässt sich ein mittlerer statistischer Volumenausdehnungskoeffizient $\gamma _{\text{mittl.}}$ berechnen, aus dem sich der Quotient der beiden Dichten $\rho _{0}$ und $\rho _{2}$ berechnen lässt:

${\frac {\rho _{0}}{\rho _{2}}}=1+\gamma _{\text{mittl.}}\cdot (T_{2}-T_{0})$ ⓘ

Dichte von Lösungen

Die Dichte einer Lösung ist die Summe der Massenkonzentrationen der Bestandteile dieser Lösung. ⓘ

Die Summe der Massenkonzentrationen ρi der einzelnen Bestandteile einer Lösung ergibt die Dichte der Lösung,

$\rho =\sum _{i}\varrho _{i}.$ ⓘ

Ausgedrückt als Funktion der Dichten der reinen Komponenten des Gemischs und ihres Volumenanteils, ermöglicht sie die Bestimmung der molaren Überschussvolumina:

$\rho =\sum _{i}\rho _{i}{\frac {V_{i}}{V}}\,=\sum _{i}\rho _{i}\varphi _{i}=\sum _{i}\rho _{i}{\frac {V_{i}}{\sum _{i}V_{i}+\sum _{i}{V^{E}}_{i}}},$

vorausgesetzt, es besteht keine Wechselwirkung zwischen den Komponenten. ⓘ

Kennt man die Beziehung zwischen den Überschussvolumina und den Aktivitätskoeffizienten der Komponenten, kann man die Aktivitätskoeffizienten bestimmen:

${\overline {V^{E}}}_{i}=RT{\frac {\partial \ln \gamma _{i}}{\partial P}}.$ ⓘ

$\rho ={\frac {1}{V}}\sum _{i}m_{i}={\frac {\sum _{i}\rho _{i}V_{i}}{V}}$

Dabei sind die $m_{i}$ die einzelnen Teilmassen, $V_{i}$ die einzelnen Teilvolumina und V das Gesamtvolumen. ⓘ

Dichten

Verschiedene Materialien

Ausgewählte chemische Elemente sind hier aufgeführt. Für die Dichten aller chemischen Elemente, siehe Liste der chemischen Elemente ⓘ

Dichten verschiedener Materialien, die eine Reihe von Werten abdecken ⓘ

Werkstoff	ρ (kg/m3)	Anmerkungen
Wasserstoff	0.0898
Helium	0.179
Aerographit	0.2
Metallisches Mikrolattengitter	0.9
Aerogel	1.0
Luft	1.2	Auf Meereshöhe
Wolframhexafluorid	12.4	Eines der schwersten bekannten Gase bei Standardbedingungen
Flüssiger Wasserstoff	70	Bei ca. -255 °C
Styropor	75	Bei ca.
Kork	240	Bei ca.
Kiefer	373
Lithium	535	Am wenigsten dichtes Metall
Holz	700	Abgelagert, typisch
Eiche	710
Kalium	860
Eis	916.7	Bei Temperatur < 0 °C
Speiseöl	910–930
Natrium	970
Wasser (frisch)	1,000	Bei 4 °C, der Temperatur seiner maximalen Dichte
Wasser (Salz)	1,030	3%
Flüssiger Sauerstoff	1,141	Bei ca. -219 °C
Nylon	1,150
Kunststoffe	1,175	Ca.; für Polypropylen und PETE/PVC
Glyzerin	1,261
Tetrachlorethen	1,622
Sand	1,600	Zwischen 1.600 und 2000
Magnesium	1,740
Beryllium	1,850
Beton	2,400
Glas	2,500
Silizium	2,330
Quarzit	2,600
Granit	2,700
Gneis	2,700
Aluminium	2,700
Kalkstein	2,750	Kompakt
Basalt	3,000
Diiodmethan	3,325	Flüssig bei Raumtemperatur
Diamant	3,500
Titan	4,540
Selen	4,800
Vanadium	6,100
Antimon	6,690
Zink	7,000
Chrom	7,200
Zinn	7,310
Mangan	7,325	Bei ca.
Eisen	7,870
Niob	8,570
Messing	8,600
Kadmium	8,650
Kobalt	8,900
Nickel	8,900
Kupfer	8,940
Wismut	9,750
Molybdän	10,220
Silber	10,500
Blei	11,340
Thorium	11,700
Rhodium	12,410
Quecksilber	13,546
Tantal	16,600
Uran	18,800
Wolfram	19,300
Gold	19,320
Plutonium	19,840
Rhenium	21,020
Platin	21,450
Iridium	22,420
Osmium	22,570	Dichtestes Element
Anmerkungen:

Andere

Entität	ρ (kg/m3)	Anmerkungen ⓘ
Interstellares Medium	1×10−19	Angenommen 90% H, 10% He; variables T
Die Erde	5,515	Mittlere Dichte.
Der innere Kern der Erde	13,000	Ungefähr, wie in Erde aufgeführt.
Der Kern der Sonne	33,000–160,000	Bei ca.
Super-massives schwarzes Loch	9×105	Äquivalente Dichte eines Schwarzen Lochs mit einer Masse von 4,5 Millionen Sonnenmassen Der Radius des Ereignishorizonts beträgt 13,5 Millionen km.
Weißer Zwergstern	2.1×109	Bei ca.
Atomkerne	2.3×1017	Hängt nicht stark von der Größe des Kerns ab
Neutronenstern	1×1018
Schwarzes Loch mit stellarer Masse	1×1018	Äquivalente Dichte eines schwarzen Lochs mit 4 Sonnenmassen Der Radius des Ereignishorizonts beträgt 12 km.

Wasser

Dichte von flüssigem Wasser bei 1 atm Druck ⓘ

Temperatur (°C)	Dichte (kg/m3)
−30	983.854
−20	993.547
−10	998.117
0	999.8395
4	999.9720
10	999.7026
15	999.1026
20	998.2071
22	997.7735
25	997.0479
30	995.6502
40	992.2
60	983.2
80	971.8
100	958.4
Anmerkungen:

Luft

Luftdichte in Abhängigkeit von der Temperatur ⓘ

Dichte von Luft bei einem Druck von 1 atm ⓘ

T (°C)	ρ (kg/m3)
−25	1.423
−20	1.395
−15	1.368
−10	1.342
−5	1.316
0	1.293
5	1.269
10	1.247
15	1.225
20	1.204
25	1.184
30	1.164
35	1.146

Molare Volumina der flüssigen und festen Phase von Elementen

Molare Volumina der flüssigen und festen Phase von Elementen ⓘ

Gebräuchliche Einheiten

Die SI-Einheit für die Dichte ist:

• Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³) ⓘ

Der Liter und die Tonne sind nicht Teil des SI, können aber mit diesem verwendet werden, was zu den folgenden Einheiten führt:

• Kilogramm pro Liter (kg/L)
• Gramm pro Milliliter (g/mL)
• Tonne pro Kubikmeter (t/m³) ⓘ

Die Dichten in den folgenden metrischen Einheiten haben alle genau den gleichen Zahlenwert, nämlich ein Tausendstel des Wertes in (kg/m³). Flüssiges Wasser hat eine Dichte von etwa 1 kg/dm³, so dass jede dieser SI-Einheiten numerisch bequem zu verwenden ist, da die meisten festen und flüssigen Stoffe Dichten zwischen 0,1 und 20 kg/dm³ haben.

• Kilogramm pro Kubikdezimeter (kg/dm³)
• Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³)
  • 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• Megagramm (metrische Tonne) pro Kubikmeter (Mg/m³) ⓘ

In US-Gewohnheitseinheiten kann die Dichte angegeben werden in:

• Avoirdupois-Unze pro Kubikzoll (1 g/cm³ ≈ 0,578036672 oz/cu in)
• Avoirdupois-Unze pro flüssige Unze (1 g/cm³ ≈ 1,04317556 oz/US fl oz = 1,04317556 lb/US fl pint)
• Avoirdupois-Pfund pro Kubikzoll (1 g/cm³ ≈ 0,036127292 lb/cu in)
• Pfund pro Kubikfuß (1 g/cm³ ≈ 62,427961 lb/cu ft)
• Pfund pro Kubikyard (1 g/cm³ ≈ 1685.5549 lb/cu yd)
• Pfund pro US-Flüssiggallone (1 g/cm³ ≈ 8,34540445 lb/US gal)
• Pfund pro US-Bushel (1 g/cm³ ≈ 77,6888513 lb/bu)
• Rohling pro Kubikfuß ⓘ

Imperiale Einheiten, die sich von den oben genannten unterscheiden (so wie die imperiale Gallone und der Scheffel sich von den US-Einheiten unterscheiden), werden in der Praxis nur selten verwendet, sind aber in älteren Dokumenten zu finden. Die kaiserliche Gallone basierte auf dem Konzept, dass eine kaiserliche flüssige Unze Wasser eine Masse von einer Avoirdupois-Unze hat, und tatsächlich entspricht 1 g/cm³ ≈ 1,00224129 Unzen pro kaiserliche flüssige Unze = 10,0224129 Pfund pro kaiserliche Gallone. Es ist denkbar, dass die Dichte von Edelmetallen auf Troy-Unzen und Pfund basiert, was zu Verwechslungen führen kann. ⓘ

Wenn man das Volumen der Einheitszelle eines kristallinen Materials und sein Formelgewicht (in Dalton) kennt, kann die Dichte berechnet werden. Ein Dalton pro Kubik ångström entspricht einer Dichte von 1,660 539 066 60 g/cm³. ⓘ

Abgrenzung zu anderen Begriffen

• Während bei der Dichte die Masse im Verhältnis zum Volumen steht, gibt die Wichte die Gewichtskraft im Verhältnis zum Volumen an, ist also abhängig vom Schwerefeld.
• Die relative Dichte ist das Verhältnis der Dichte zur Dichte eines Normals, also eine Größe der Dimension Zahl. ⓘ

Der Kehrwert der Dichte wird spezifisches Volumen genannt und spielt vor allem in der Thermodynamik der Gase und Dämpfe eine Rolle. Das Verhältnis der Dichte eines Stoffes zur Dichte im Normzustand wird als relative Dichte bezeichnet. ⓘ

Definiert werden diese Unterschiede in der DIN 1306 Dichte; Begriffe, Angaben. Die Dichte ist eine Quotientengröße. ⓘ

Dichten von Pulvern und porösen Materialien

Bei porösen Materialien muss man zwischen der Skelett- oder Reindichte, bei der die Masse auf das Volumen ohne die Poren bezogen wird, und der scheinbaren Dichte unterscheiden, die sich auf das Gesamtvolumen einschließlich der Poren bezieht. Bei Pulvern, Schüttgütern und Haufwerken hängt die scheinbare Dichte auch davon ab, ob das Material lose aufgeschüttet oder gestampft wurde. Dementsprechend unterscheidet man zwischen der Schüttdichte und der Rüttel- oder Stampfdichte. Das Verhältnis zwischen Schüttvolumen und Stampfvolumen heißt auch Hausner-Faktor. ⓘ

Messung

Weitere Methoden

• Pyknometer, Dichtebestimmung von Festkörpern oder Flüssigkeiten durch Messen der verdrängten Flüssigkeitsvolumina
• Isotopenmethode, Dichtebestimmung durch Strahlungsabsorption
• Biegeschwinger, Dichtebestimmung, insbesondere von durchströmender Flüssigkeit, durch Schwingungsmessung
• Resistograph, Dichtebestimmung von Holz über Festigkeit.
• Schwebemethode, Dichtebestimmung durch Gleichgewichtsbestimmung mit Hilfe einer Schwerflüssigkeit

Eine einfache Abschätzung der Dichte lässt sich mit der Girolami-Methode erhalten. ⓘ