De massa van een stof beschrijft hoeveel materiaal aanwezig is en het volume van een stof vertelt hoeveel ruimte de stof inneemt. Beide metingen zijn afhankelijk van de hoeveelheid materiaal. De relatie tussen massa en volume is echter constant voor een stof bij een gegeven temperatuur en druk. Deze relatie tussen de massa en het volume van een stof wordt gegeven als dichtheid. Terwijl het veranderen van de hoeveelheid substantie massa en volume verandert, blijft de dichtheid van het materiaal hetzelfde en is het een fysische eigenschap van de substantie.

Massa-analyse

Massa meet hoeveel materiaal aanwezig is in een stof. De massa van een stof wordt vaak uitgedrukt in gram (SI) of pond (Engels). Schalen worden vaak gebruikt om de massa van een stof te bepalen, omdat gewicht een functie is van massa en zwaartekracht. Omdat de zwaartekracht bijna hetzelfde is over het aardoppervlak, wordt het gewicht een goede indicator van de massa. Toename en afname van de hoeveelheid gemeten materiaal verhoogt en verlaagt de massa van de stof.

Volume

Volume beschrijft hoeveel ruimte een stof inneemt en wordt uitgedrukt in liters (SI) of gallons (Engels ). Het volume van een stof wordt bepaald door hoeveel materiaal aanwezig is en hoe dicht de deeltjes van het materiaal bij elkaar zijn gepakt. Dientengevolge kunnen temperatuur en druk het volume van een stof, in het bijzonder gassen, sterk beïnvloeden. Net als bij massa, verhoogt en verlaagt de hoeveelheid materiaal ook het volume van de substantie.

Dichtheid

De dichtheid wordt berekend door de massa te delen door het volume (dichtheid = massa /volume) ). Zo heeft 10 gram zoet water een volume van 10 milliliter. Dit resulteert in een dichtheid van één gram per milliliter (10 g ÷ 10 ml = 1 g /ml). In tegenstelling tot massa en volume, verhoogt het verhogen van de hoeveelheid gemeten materiaal de dichtheid niet of neemt deze af. Met andere woorden, het verhogen van de hoeveelheid zoet water van 10 gram naar 100 gram zal ook het volume veranderen van 10 milliliter tot 100 milliliter, maar de dichtheid blijft 1 gram per milliliter (100 g ÷ 100 ml = 1 g /ml). Dit maakt dichtheid een nuttige eigenschap bij het identificeren van veel stoffen. Omdat het volume echter afwijkt met veranderingen in temperatuur en druk, kan de dichtheid ook veranderen met temperatuur en druk.

Specifieke zwaartekracht

Eén afgeleide meetwaarde van dichtheid is soortelijk gewicht. Soortelijk gewicht vergelijkt de dichtheid van een stof met de dichtheid van een referentiemateriaal. In het geval van gassen is het referentiemateriaal standaard droge lucht of lucht zonder water. In het geval van vloeistoffen en vaste stoffen is het referentiemateriaal zoet water. De specifieke zwaartekracht wordt berekend door de dichtheid van een stof te delen door de dichtheid van de referentiestof. Goud heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 19,3 gram per kubieke centimeter (onthoud dat kubieke centimeter gelijk is aan milliliter). Dit levert een soortelijk gewicht op van 19.3 (19.3 g /cm3 ÷ 1.0 g /cm3 = 19.3.) Dit betekent dat goud 19.3 keer dichter is dan water.

Drijfvermogen

Of een object zweeft of daalt, is bepaald door de neerwaartse kracht van de zwaartekracht en een opwaartse drijvende kracht.Als de drijvende kracht groter is, drijft een object.Als de zwaartekracht groter is, zakt een voorwerp weg.Het samenspel tussen deze krachten is gerelateerd aan de dichtheid van het object en de dichtheid van de vloeistof waarin het is geplaatst. Als de totale dichtheid van het object groter is dan de vloeistof, zakt het object weg. Staal is veel dichter dan water, maar op de juiste manier gevormd, de dichtheid kan worden verminderd (door luchtruimten toe te voegen), waardoor een stalen schip ontstaat dat zweeft.Op dezelfde manier vermindert een reddingsvest de algehele dichtheid van de persoon die het draagt, waardoor hij gemakkelijker kan zweven .