Massefylde

Candyfloss har lav massefylde - stort rumfang og lav vægt.

Osmium er med en massefylde på ca. 22,57 g/cm³ det tætteste grundstof.

Neutronstjernen RX J185635-3754, passage ved 3 forskellige datoer (kilde: NASA/STScI). Stjernen er kun 200 lysår fra jorden. Neutronstjerner anses for at have massefylder på mellem 8×10¹³ – 2×10¹⁵ g/cm³.

Massefylde 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 omtales også som densitet eller massetæthed. Vægtfylde er en ældre betegnelse, som dog stadig er i almindelig brug uden for fagkredse, og rumvægt anvendes udelukkende som kornmål. Massefylde betegnes med det græske bogstav (Rho) $\rho$.

Massefylden er temperaturafhængig, da de fleste stoffer i nogen udstrækning udvider sig ved opvarmning og trækker sig sammen ved afkøling, uden at massen ændres. For gassers vedkommende er massefylden også trykafhængig, idet (ideale) gassers volumen er proportionalt med produktet 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. Tidligere benyttede man et aræometer til at måle massefylden.

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

Massen angives som gram, kilogram 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 (dm³)

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 på 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 (x1.000 kg/m³, kg/dm³, kg/liter eller g/cm³)
Candyfloss	fast	0,018
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	8,933
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)
Polystyren		0,96–1,04
Glasuld	fast, porøs	25-31
Teglsten tegl	netto	1,8
Mineraluld		0,10-0,15
Marmor (Kalk) CaCO3	fast, porøs	2,7–2,79
Ler	fast, porøs	2,7
Kalksten (Kalk) CaCO3	fast, porøs	1,76–2,62
Gips CaSO4·2H2O	fast, porøs	2,31–2,33
Sandsten	fast, porøs	2,12–2,28
Porcelæn (dental)	fast, porøs	ca. 2
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
Stenuld	fast, porøs	0,08
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
Aerografit	fast, porøs, nanoporer	0,00018
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% havsalt	1,26
Benzol	flydende	0,88
Olie	flydende	0,8
Etanol (sprit)	flydende	0,789
Benzin	flydende	0,71-0,77
Luftformige grundstoffer
Radon (højeste gasmassefylde)	gas	0,00973
Xenon	gas	0,00588
Klor	gas	0,00321
Argon	gas	0,00178
Fluor	gas	0,0017
Ilt/oxygen	gas	0,00143
Kvælstof/nitrogen	gas	0,00125
Neon	gas	0,000901
Helium-4	gas	0,0001787
Helium-3 (sjældent)	gas	0,00013456
Brint/hydrogen (laveste gasmassefylde)	gas	0,00009
Luftformige ikke-grundstoffer
Svovldioxid	gas	0,00293
Kuldioxid (CO2)	gas	0,00198
Atmosfærisk luft	gas	0,00129
Acetylen	gas	0,00117
Ammoniak	gas	0,00077
Biologiske emner
Den menneskelige krop		1,04

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)