Massefylde

Candyfloss har lav massefylde, stort rumfang og lav vægt.

Osmium har den største massefylde her på Jorden.

Massefylde eller (massetæthed, densitet, vægtfylde, rumvægt) er forholdet mellem et stofs masse og dets rumfang. Massefylden er tætheden af massen per rumfang, en liter vand har større tæthed end en liter luft og derved større massefylde. Massefylde betegnes med det græske bogstav (Rho) $\rho$

Metaller og flydende stof har større massefylde mens gas har mindre massefylde, ligesom tungmetaller har større densitet end letmetaller. I metallerne sidder atomerne tættere end i gas der har stort tomrum mellem molekylerne. Jo tættere atomerne sidder jo flere er der plads til, i samme rumfang. Massefylden påvirkes af temperatur og atmosfærisk tryk.

Massefylden er temperaturafhængig, da de fleste stoffer udvider sig ved opvarmning og trækker sig sammen ved afkøling, uden at massen ændres. For gassers vedkommende er massefylden også trykafhængig, idet gassers volumen bestemmes af kombinationen af tryk og temperatur. Når man angiver massefylden, bør man derfor også altid angive ved hvilken temperatur, og for gassers vedkommende tillige ved hvilket tryk, massefylden er målt.

Rumfanget er volumen og angives i liter, kubikmeter eller andre enheder til måling af rumfang.

Massen angives som gram, kilo eller andre enheder til at måle vægt.

For at beregne massefylden benyttes en formel:

$\mathrm {massefylde} ={\mathrm {masse} \over \mathrm {rumfang} }$

• Rumfang/volumen betegnes som V
• Masse betegnes som m
• Massefylde betegnes som $\rho$

$\rho ={\frac {m}{V}}$

Hvor m = masse (kg)

og V = volume (m³)

Arkimedes

Der er blandet sølv i kongekronen (til venstre), men det kan ikke ses ved vejning, men i vandet får kongekronen større opdrift fordi den fylder mere end den rene klump guld (til højre)

Hvis et stofs massefylde er mindre end en væskes massefylde, kan stoffet flyde omkring væskeoverfladen. Hvis stoffet har en større massefylde, synker det ned i bunden af væsken. Der ses bort fra væskens overfladespænding. Denne opdrift kaldes Arkimedes' princip efter den græske matematiker og fysiker Arkimedes.

Arkimedes skulle finde ud af hvor meget guld der var i kong Hieron 2's kongekrone. Kongen mistænkte guldsmeden for at snyde ved at benytte halvdelen af det guld han havde fået af kongen og i stedet benyttet sølv. Hvis man kunne bestemme densiteten, kunne man afgøre om der var sølv i kongekronen, da sølv er lettere end guld, men massefylden kan ikke alene findes ved vejning, man må også kende rumfanget. Historien fortæller at Arkimedes fandt løsningen mens han var i bad. Hvis han sænkede kongekronen ned i badekarret skulle mængden af vand stige og rumfanget af kongekronen ville være lig med rumfanget af stigningen. På den måde kunne han beregne massefylden af kongekronen som vægten divideret med rumfanget. Da sølv har en mindre massefylde end guld kunne Arkimedes konstatere at guldsmeden havde snydt kongen.

En anden måde at gøre det på er at balancere kongekronen og rent guld på en vægt. Ved nedsænkning i vand, vil der være en større opdrift på kongekronen, hvis der er blandet sølv i (se billedet). Denne erkendelse førte til formuleringen af Arkimedes' lov: Når et legeme sænkes ned i vandet, taber det lige så meget i vægt, som den fortrængte væske vejer (Arkimedes' lov, ca. 250 f.kr.).

Forskellige stoffers massefylde og ydergrænser

Sorteret efter stoftype og dernæst massefylde:

Stof	fase ved 101,325 kPa (=1 atm), 20 °C	massefylde (x1.000kg/m³ eller g/cm³)
Grundstoffer - faste metaller
Osmium-192 (en af de højeste massefylder)	fast	> 22,65
Iridium (en af de højeste massefylder)	fast	22,65
Osmium (en af de højeste massefylder)	fast	22,61
Platin	fast	21,45
Guld	fast	19,3
Uran	fast	18,7
Bly	fast	11,34
Sølv	fast	10,5
Kobber	fast	8,93
Jern (rent)	fast	7,88
Tin	fast	7,30
Zink	fast	7,13
Titan	fast	4,49
Aluminium	fast	2,7
Magnesium/Magnium	fast	1,74
Calcium	fast	1,55
Lithium (laveste massefylde)	fast	0,53 (ville flyde i vand, men vil reagere voldsomt)
Metallegeringer
Amalgam	fast	11,6
Bronze	fast	8,8–8,9
Nysølv	fast	ca. 8,7
Messing	fast	8,4–8,7
Rustfrit stål 18Cr-8Ni	fast	8,03
Stål	fast	ca. 7,8–7,847
Støbejern	fast	7,6
Aluminiumsbronze	fast	7,45
Faste grundstoffer - ikke-metaller
Diamant (krystallint kulstof)	fast	3,52
Silicium	fast	2,33
Grafit (kulstof)	fast	2,2–2,26
Amorft kulstof	fast	2,0
Svovl	fast	2,0
Faste massive ikke-grundstoffer - ikke-metaller
Tandemalje	fast	2,97
Granit	fast	1,74–2,98 typisk 2,75
Basalt	fast	(0,7)2,7–3,3
Kvarts	fast	2,65
Fedtsten	fast	2,5–2,8
Glas DIN 60001: GL	fast	2,4–2,8
Beton	fast	1,75–2,4 typisk 2,3
Bordsalt	fast	2,2
Tand (dental)	fast	2,14
is (vand)	fast t<0 °C	0,917
Paraffin	fast	0,9
Faste ikke-massive porøse ikke-grundstoffer - ikke-metaller (luftholdige)
Polystyrol	fast, porøs	?
Stentøj	fast, porøs	?
Glasuld	fast, porøs	?
Stenuld	fast, porøs	0,08
Ler	fast, porøs	2,7
Teglsten tegl	fast, porøs	?
Akustiksten (mursten med vandrette huller)	fast, porøs	?
Hulsten (mursten med lodrette huller)	fast, porøs	?
Mineraluld	fast, porøs	?
Skrivekridt (Kalk) CaCO3	fast, porøs	?
Marmor (Kalk) CaCO3	fast, porøs	2,7–2,79
Kalksten (Kalk) CaCO3	fast, porøs	1,76–2,62
Gips CaSO4·2H2O	fast, porøs	2,31–2,33
Sandsten	fast, porøs	2,119–2,284
Porcelæn (dental)	fast, porøs	ca. 2,05
Mursten	brændt ler, porøs	1,2–1,8 (tørt)
Pimpsten	fast, porøs	1,0–1,4 (tørt)
Letbeton (=gasbeton iflg. Databogen s. 148)	fast, porøs	0,78–1,25 (tørt)
Gasbeton (=letbeton iflg. Databogen s. 148)	fast, porøs	0,55 - 0,7 iflg. Databogen s. 148 under "Byggematerialer"
Letklinkerblokke	brændt ler, fast, porøs	0,6
Alulight AlSi12	fast, porøs	0,33
Flamingo, styropor (opskummet polystyren)	fast, porøs	0,01–0,045
Polyurethan skum PUR skum	fast, porøs	0,03-0,12 opskummet (30-120 gr/liter); anden kilde 0,4–1,2 (uopskummmet?)
Aerogel (bedste elektriske-, lyd- og varmeisolatorer)	fast, porøs, nanoporer	fra 0,003 (2–3 gange luft)–0,6
Flydende grundstoffer
Kviksølv	flydende	13,6
Brom	flydende	3,12
Flydende ikke-grundstoffer
Glycerin	flydende	1,26
Tungt vand	flydende	1,103
Mælk	flydende	ca. 1,03
Vand	flydende	1,000 (ved 3,8 grader)
Saltvand fra Det Døde Hav	flydende med 31,5% salt	1,26
Benzol	flydende	0,88
Olie	flydende	0,8
Etanol (sprit)	flydende	0,79
Benzin	flydende	0,71-0,77
Luftformige grundstoffer
Radon (højeste gasmassefylde)	gas	9,73 kg/m³ (= 9,73 g/liter)
Xenon	gas	5,88 kg/m³ (= 5,88 g/liter)
Klor	gas	3,21 kg/m³ (= 3,21 g/liter)
Argon	gas	1,78 kg/m³ (= 1,78 g/liter)
Fluor	gas	1,7 kg/m³ (= 1,7 g/liter)
Ilt/oxygen	gas	1,43 kg/m³ (= 1,43 g/liter)
Kvælstof/nitrogen	gas	1,25 kg/m³ (= 1,25 g/liter)
Neon	gas	0,901 kg/m³ (= 0,901 g/liter)
Helium-4	gas	0,1787 kg/m³ (= 0,1787 g/liter)
Helium-3 (sjældent)	gas	0,13456 kg/m³ (= 0,13456 g/liter)
Brint/hydrogen (laveste gasmassefylde)	gas	0,09 kg/m³ (= 0,090 g/liter)
Luftformige ikke-grundstoffer
Svovldioxid	gas	2,93 kg/m³ (= 2,93 g/liter)
Kuldioxid (CO2)	gas	1,98 kg/m³ (= 1,98 g/liter)
Atmosfærisk luft	gas	1,29 kg/m³ (= 1,29 g/liter)
Acetylen	gas	1,17 kg/m³ (= 1,17 g/liter)
Ammoniak	gas	0,77 kg/m³ (= 0,77 g/liter)
Biologiske emner
Den menneskelige krops fisse		1,04 g/cm³

Se også

Amedeo Avogadro

Kilder, referencer og eksterne henvisninger

• B. Østergaard Pedersen, Fysik og Kemi leksikon : Håndbog i naturlære (1988) Odense : Skandinavisk bogforlag , ISBN 87-7501-109-3

• Massefylde - Vand
• (engelsk) Duffield Timber - wood importer and sawmiller
• (engelsk) Chemical & Physical Resistance Data for Fibres
• (engelsk) The Physics Factbook f.eks.:
  • Density of Concrete
  • Density of Wood
• (engelsk) natural-stone.com, Stonetips
• (engelsk) Rebuttal of North and Nieto. Martin Selbrede. Hypotetisk maximons middelmassefylde.
• (engelsk) The Element Radon
• (engelsk) Sound Absorption. alulight international Citat: "...is non inflammable and does not release toxic gases..."
• (engelsk) Flydende vands massefylde som funktion af temperaturen
• (engelsk) Gas density
• (engelsk) List of Periodic Table Elements Sorted by Density
• (engelsk) Lava Pimpsten  (Webside ikke længere tilgængelig)
• (engelsk) COLLAPSING STARS (doc) Atomkernemassefylde.  (Webside ikke længere tilgængelig)