Densitatea este o măsură a masei prezente într-un anumit volum de materie. Densitatea relativă este compararea densității unui material cu densitatea unui anumit standard, cum ar fi apa, la o anumită temperatură sau presiune. Densitatea relativă este cunoscută și sub numele de greutate specifică.
Cel mai frecvent, densitatea este calculată în unități metrice. O opțiune utilizată pe scară largă este de a declara densitatea în grame pe centimetru cub (g/cm3). Un gram este o măsură a masei, iar un centimetru cub este o măsură a volumului.
Masa este cantitatea de materie dintr-o substanță și inerția acelei substanțe. Este diferită de greutate deoarece greutatea se poate modifica odată cu variațiile gravitației asupra obiectului. Un obiect este mai greu pe Pământ decât pe Lună, de exemplu, deoarece există mai puțină gravitație pe Lună. Masa rămâne însă aceeași în ambele cazuri.
La calcularea densității unei substanțe, masa și volumul trebuie cunoscute. Ecuația necesară este densitate = masă / volum. De exemplu, 1 gram de apă ocupă 1 centimetru cub de volum. Un centimetru cub este cunoscut și ca mililitru atunci când ne referim la lichide, deci ecuația pentru densitatea apei ar fi 1g/1ml. Densitatea este, prin urmare, egală cu 1 g/ml, care, de asemenea, poate fi exprimată ca 1 g/cc sau 1 g/cm3.
Măsurătorile densității necesită ca unitățile de masă și volum să fie incluse în răspuns. Densitatea relativă, pe de altă parte, este doar o comparație a densităților dintre două substanțe ca raport, astfel încât unitățile nu sunt necesare. De exemplu, densitatea relativă a unei probe de apă la o altă probă de apă este de 1.0 g/ml : 1.0 g/ml și, deoarece unitățile de pe ambele părți se anulează reciproc, răspunsul final este pur și simplu 1.0.
Apa este folosită de obicei ca standard pentru calculele densității relative pentru solide și lichide. Acest lucru este util deoarece substanța este comparată cu o substanță care are o densitate simplă de 1 g/ml. Pentru gaze, poate fi utilizat un standard al unui anumit gaz. Densitatea materialelor poate varia în funcție de presiunea și temperatura mediului, astfel încât densitatea standard este limitată la o anumită temperatură sau, pentru gaze, la o anumită presiune.
Folosind apa ca standard, substanțele care sunt mai grele decât apa, cum ar fi aurul, au ca rezultat valori ale densității relative mai mari de 1.0. Aurul are o densitate relativă de 19.30, iar sarea obișnuită de masă o densitate relativă de 2.16. Materialele mai puțin dense au o valoare mai mică de 1.0, cum ar fi amoniacul la 0.8974 sau bețișoarele de pin la aproximativ 0.50.