Förhållandet

När materien får termisk energi (värmer upp) minskar dess densitet i allmänhet. Omvänt, när den förlorar termisk energi (svalnar) ökar dess densitet i allmänhet. Detta beror på följande faktorer:

* molekylrörelse: Termisk energi är i huvudsak den kinetiska energin hos molekyler. När molekyler får energi rör sig de snabbare och längre isär. Detta ökade avstånd leder till en minskning av densitet (mindre massa per enhetsvolym).

* Volymutvidgning: För de flesta ämnen orsakar ökande temperatur en volymutvidgning. Denna expansion, även om den är liten, betyder samma massa nu upptar ett större utrymme, vilket resulterar i lägre densitet.

* fasändringar: I vissa fall är förändringen i densitet dramatisk på grund av fasförändringar (fast, vätska, gas). Till exempel, när vatten fryser, expanderar volymen, vilket gör isen mindre tät än flytande vatten.

Undantag

Även om detta är en allmän regel, finns det undantag:

* Vatten vid 4 ° C: Vatten är ovanligt eftersom dess densitet når ett maximum vid 4 ° C. Över och under denna temperatur expanderar vatten, vilket gör det mindre tätt. Det är därför isen flyter.

* Vissa fasta ämnen: Vissa fasta ämnen, som gummi, kan faktiskt bli tätare när de värms upp på grund av komplexa molekylära interaktioner.

Sammanfattningsvis

Förhållandet mellan densitet och termisk energi styrs främst av den ökade molekylrörelsen och volymutvidgningen som uppstår med ökande temperatur. Detta leder till en allmän minskning av densiteten när materien värms upp. Det finns emellertid undantag från denna regel beroende på det specifika substansen och dess egenskaper.