Kepadatan adalah properti intensif . Ia tetap konstan berapa pun jumlah zat atau ukuran sistemnya. Dengan kata lain, massa jenis suatu bahan akan tetap sama, baik Anda memiliki sejumlah kecil atau besar zat tersebut.
Ya, itu hanya jawaban sederhana. Namun ada beberapa hal lagi yang perlu diketahui tentang topik ini yang akan membuat konsep Anda menjadi lebih jelas.
Jadi mari kita langsung ke sana.
Poin Penting: Apakah Kepadatan Merupakan Properti Intensif atau Ekstensif?
- Massa jenis merupakan sifat intensif karena tetap konstan berapa pun ukuran atau kuantitas sampel, hanya bergantung pada sifat zat itu sendiri.
- Sifat-sifat yang diperluas, seperti massa dan volume, bervariasi tergantung pada jumlah material yang ada, sedangkan kepadatan tidak.
- Massa jenis diukur secara berbeda untuk benda padat, cair, dan gas menggunakan berbagai metode, seperti prinsip Archimedes, pengukur massa jenis, dan hukum gas.
Mengapa massa jenis termasuk sifat intensif?
Massa jenis dianggap sebagai sifat intensif karena tidak bergantung pada kuantitas atau ukuran bahan yang diukur; itu hanya bergantung pada sifat zat itu sendiri.
Sifat intensif adalah sifat yang tetap konstan terlepas dari ukuran atau kuantitas sampel, sehingga berguna untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi zat tanpa memperhatikan massa atau volumenya.
Inilah mengapa kepadatan merupakan properti intensif:
- Tidak bergantung pada massa: Massa jenis didefinisikan sebagai massa per satuan volume (massa jenis = massa/volume). Karena massa ada di pembilang dan volume ada di penyebut, massa akan hilang ketika membandingkan massa jenis sampel yang berbeda. Jadi berapa pun banyaknya zat yang Anda miliki, massa jenisnya akan tetap sama.
- Tidak bergantung pada volume: Demikian pula, karena volume ada pada penyebutnya, berapa banyak zat yang ada tidak menjadi masalah. Kepadatan akan tetap konstan untuk material tertentu dalam kondisi tertentu.
Dengan analogi, pertimbangkan warna: seperti halnya kepadatan, warna juga merupakan properti intensif. Baik Anda memiliki sampel zat berwarna dalam jumlah besar atau kecil, warnanya akan tetap sama.
Namun, sifat ekstensif, seperti massa dan volume itu sendiri, bergantung pada jumlah material dan tidak konstan untuk ukuran sampel yang berbeda.
Sifat intensif sangat penting dalam sains dan teknik karena memungkinkan ilmuwan dan peneliti mengidentifikasi dan mendeskripsikan material tanpa mengkhawatirkan ukuran atau kuantitas sampel yang diperiksa.
Mengapa massa jenis bukan merupakan sifat ekstensif?
Massa jenis bukan merupakan sifat ekstensif karena tidak bergantung pada ukuran atau kuantitas bahan yang diukur. Sebaliknya, sifat yang diperluas bervariasi tergantung pada jumlah material yang ada.
Kepadatan tetap konstan untuk suatu zat dalam kondisi tertentu, baik Anda memiliki sampel bahan yang besar atau kecil.
Sifat ekstensif berbanding lurus dengan ukuran atau jumlah bahan. Misalnya, massa dan volume merupakan sifat yang diperluas. Jika jumlah suatu zat digandakan, massa dan volumenya juga akan berlipat ganda.
Namun massa jenis zat akan tetap sama karena massa dan volume berubah secara proporsional, sehingga saling meniadakan dalam perhitungan massa jenis (massa jenis = massa/volume).
Ringkasnya, massa jenis merupakan sifat intensif karena tidak bergantung pada ukuran atau kuantitas material, tidak seperti sifat ekstensif yang berubah seiring dengan jumlah material yang ada.
Bagaimana cara mengukur massa jenis benda padat, cair, dan gas?
Massa jenis diukur secara berbeda untuk benda padat, cair, dan gas karena keadaan fisiknya yang berbeda. Berikut ini cara kepadatan biasanya diukur untuk masing-masing:
Pengukuran massa jenis padatan:
- Prinsip Archimedes: Untuk benda padat yang bentuknya tidak beraturan,prinsip Archimedes sering digunakan. Dinyatakan bahwa gaya dorong yang bekerja pada benda yang terendam sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Dengan mengukur perubahan berat ketika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair (biasanya air), massa jenis benda padat dapat dihitung.
- Mengukur massa dan volume: Untuk benda padat yang bentuknya teratur, Anda dapat mengukur massanya menggunakan skala dan volumenya menggunakan metode geometris (misalnya menggunakan penggaris, jangka sorong, atau pergerakan air). Kemudian bagi massa dengan volume untuk mendapatkan massa jenis.
Pengukuran massa jenis cairan:
- Hidrometer: Hidrometer adalah alat yang mengukur massa jenis cairan. Ia bekerja berdasarkan prinsip bahwa daya apung hidrometer berubah seiring dengan kepadatan cairan. Hidrometer biasanya mengapung di dalam cairan dan nilai mengapungnya menunjukkan massa jenis.
- Piknometer: Piknometer adalah wadah khusus yang digunakan untuk mengukur secara akurat massa jenis sejumlah kecil cairan. Piknometer ditimbang terlebih dahulu dalam keadaan kosong, kemudian diisi dengan cairan yang diketahui volumenya dan ditimbang kembali. Kepadatan dihitung menggunakan massa dan volume cairan.
Pengukuran kepadatan gas:
- Hukum gas: Untuk gas, massa jenis sering kali ditentukan menggunakan hukum gas ideal , yang menghubungkan massa jenis suatu gas dengan tekanan, suhu, dan massa molarnya. Dengan mengukur parameter ini dan menerapkan persamaan hukum gas ideal , Anda dapat menghitung massa jenis gas.
- Metode eksperimental: Dalam praktiknya, berbagai teknik eksperimental digunakan untuk mengukur massa jenis gas, seperti penggunaan densimeter gas atau peralatan khusus berdasarkan prinsip efusi atau perpindahan gas.
Penting untuk diperhatikan bahwa suhu dan tekanan dapat mempengaruhi kepadatan material secara signifikan, terutama untuk gas. Oleh karena itu, ketika melaporkan nilai kepadatan, biasanya mencakup kondisi suhu dan tekanan saat pengukuran dilakukan (misalnya suhu ruangan dan tekanan atmosfer).
Bacaan lebih lanjut
Apakah kekerasan merupakan sifat intensif atau ekstensif?
Apakah HCl termasuk asam kuat atau asam lemah?
Apakah HNO3 (asam nitrat) termasuk asam kuat atau asam lemah?
Apakah H3PO4 (asam fosfat) termasuk asam kuat atau asam lemah?
Apakah asam asetat (CH3COOH) termasuk asam kuat atau asam lemah?