tiheys, materiaalin tilavuusyksikön massa. Tiheyden kaava on d = M/V, jossa d on tiheys, M on massa ja V on tilavuus. Tiheys ilmaistaan yleensä grammoina kuutiosenttimetriä kohden. Esimerkiksi veden tiheys on 1 gramma kuutiosenttimetriä kohden ja maan tiheys on 5,51 grammaa kuutiosenttimetriä kohden. Tiheys voidaan ilmaista myös kilogrammoina kuutiometriä kohti (metri-kilogramma-sekunnissa tai SI-yksiköissä). Esimerkiksi ilman tiheys on 1,2 kiloa kuutiometrissä. Tavallisten kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasujen tiheydet on lueteltu oppikirjoissa ja käsikirjoissa. Tiheys tarjoaa kätevän tavan saada kappaleen massa sen tilavuudesta tai päinvastoin; massa on yhtä suuri kuin tilavuus kerrottuna tiheydellä (M = Vd), kun taas tilavuus on yhtä suuri kuin massa jaettuna tiheydellä (V = M/d). Kappaleen paino, jolla on yleensä enemmän käytännön merkitystä kuin sen massa, voidaan saada kertomalla massa painovoiman kiihtyvyydellä. Saatavilla on myös taulukoita, joissa luetellaan aineiden paino tilavuusyksikköä kohti. tällä määrällä on useita otsikoita, kuten painotiheys, ominaispaino tai yksikköpaino. Katso myös ominaispaino. Ilmaus hiukkastiheys viittaa hiukkasten määrään tilavuusyksikköä kohti, ei yksittäisen hiukkasen tiheyttä, ja se ilmaistaan yleensä n:nä.
Tiheys
Tiheys vaihtelee merkittävästi eri kivityyppien välillä mineralogian ja huokoisuuden erojen vuoksi. Tieto maanalaisten kivitiheyksien jakautumisesta voi auttaa tulkitsemaan maanalaista geologista rakennetta ja kalliotyyppiä.
Tiheys määritellään tiukasti käytössä aineen massaksi tilavuusyksikköä kohti; kuitenkin yleisessä käytössä se on näytteen tilavuusyksikön paino ilmassa tietyssä lämpötilassa. Paino on voima, jonka gravitaatio kohdistaa kehoon (ja siten vaihtelee sijainnin mukaan), kun taas massa (kehon aineen mitta) on perusominaisuus ja on vakio sijainnista riippumatta. Kivien rutiinitiheysmittauksissa näytteiden painojen katsotaan vastaavan niiden massoja, koska painon ja massan välinen ero johtaisi pienempään virheeseen lasketussa tiheydessä kuin tilavuuden mittauksessa tehdyt kokeelliset virheet. Siten tiheys määritetään usein painon sijaan massan avulla. Tiheys on asianmukaisesti ilmoitettava kilogrammoina kuutiometriä kohden (kg/m3), mutta se annetaan silti usein grammoina kuutiosenttimetriä kohti (g/cm3).
Toinen tiheyteen läheisesti liittyvä ominaisuus on ominaispaino. Se määritellään, kuten edellä on todettu, materiaalin tilavuusyksikön painon tai massan suhteeksi ilmassa tietyssä lämpötilassa tislatun veden tilavuusyksikön painoon tai massaan ilmassa samassa lämpötilassa. Ominaispaino on dimensioton (eli siinä ei ole yksikköjä).
Kiven massatiheys on ρB = WG/VB, jossa WG on rakeiden (sedimenttikivet) tai kiteiden (magma- ja metamorfiset kivet) paino ) ja luonnonsementit, jos niitä on, ja VB on rakeiden tai kiteiden kokonaistilavuus plus tyhjä (huokos) tila. Tiheys voi olla kuiva, jos huokostila on tyhjä, tai se voi olla kyllästynyt, jos huokoset ovat täytettyinä nesteellä (esim. vedellä), mikä on tyypillisempää pinnanalaiselle (in situ) -tilanteelle. Jos huokosnestettä on läsnä,
Yhtälö.
Hyödyllinen tapa arvioida kivien tiheyttä on tehdä histogrammikäyrä tietojoukon tilastollisista alueista. Edustava arvo ja sen vaihtelu voidaan ilmaista seuraavasti: (1) keskiarvo, keskiarvo, (2) moodi, yleisin arvo (eli jakaumakäyrän huippu), (3) mediaani, tietojoukon keskimmäinen näyte (eli arvo, jolla puolet näytteistä on alle ja puolet yli), ja (4) keskihajonta, tilastollinen mitta tietojen leviämisestä (plus ja miinus yksi standardipoikkeama keskiarvo sisältää noin kaksi kolmasosaa tiedoista).
Taulukossa on kokoelma maan ylemmästä kuoresta löytyvien eri kivityyppien kuivien irtotiheysten koosta. Näiden tietojen histogrammidiagrammi, jossa näytteiden prosenttiosuudet tiheyden funktiona esitetään, on esitetty kuvassa 3. Annetut parametrit sisältävät (1) näytteen jaon, tiheysalueen yhdessä tietosarakkeessa – esim. 0,036 g/cm3 Kuva 3, (2) näytteiden lukumäärä ja (3) keskihajonta. Pieni sisäkuvaaja on niiden näytteiden prosenttiosuus (pystyakselilla), jotka sijaitsevat välillä “moodi – x” – “tila + x”, missä x on vaaka-akseli.