容積密度

在材料科學中，容積密度（也稱為表觀密度或體積密度）是一種材料特性，其定義為材料中眾多粒子的質量除以體積。體積定義為顆粒所佔的總體積，包括顆粒自身的體積、顆粒間空隙體積和顆粒內部孔隙體積。

堆積密度對於粉末、顆粒和其他「分離」的固體的材料很有用，特別是用於指礦物成分（土壤、礫石）、化學物質、藥物成分、食品或任何其他粒子或顆粒物質（顆粒）。

體積密度不同於顆粒密度，顆粒密度是固體的固有屬性，不包括顆粒之間空隙的體積（參見：非緊密材料的密度）。體積密度是材料的外在屬性；它可以根據材料的處理方式而改變。例如，倒入圓柱體中的粉末將具有特定的堆積密度；如果圓柱體受到擾動，粉末顆粒將移動並且通常會更緊密地聚集在一起，從而導致更高的堆積密度。因此，粉末的堆積密度通常報告為「自由沉降」（或「傾倒」密度）和「振實」密度（其中振實密度是指粉末經過指定的壓實過程後的堆積密度，通常涉及容器的振動。 ）

土壤

土壤的體積密度很大程度上取決於土壤的礦物組成和壓實程度。石英的密度約為7003265000000000000♠2.65 g/cm³ ，但礦質土壤的（乾）體積密度通常約為該密度的一半，在7003100000000000000♠1.0 and 1.6 g/cm³之間。相比之下，富含土壤有機碳和一些易碎粘土的土壤往往具有較低的體積密度。（7003100000000000000♠<1.0 g/cm³)這是由於有機材料本身的密度低和孔隙率增加所致。例如，泥炭土的體積密度為7001200000000000000♠0.02 to 0.98 g/cm³。在一項詳細的研究中，研究人員使用了6,000個歐盟分析樣本，利用回歸模型繪製了0-20厘米土壤體積密度的高解像度地圖（100米）。農田的體積密度幾乎是林地的1.5倍。

土壤的體積密度通常通過用金屬取芯器按所需深度和水平插入土壤中獲取的岩芯樣本來確定。這樣就得到了一個已知總體積V_t的土壤樣本。從這個樣本可以確定濕容重和乾容重。

對於具有濕容重（總體積密度）的樣品的質量為M_t。對於乾容重，則需將樣品烘乾，得出質量M_s。這兩個質量之間的關係是M_t = M_s + M_l，其中M_l是烘乾過程中損失的物質的質量（通常主要是水）。乾、濕容重計算如下：

乾容重=土壤質量/總體積：

$\rho _{b}={\frac {M_{s}}{V_{t}}}$

濕容重=土壤質量加上液體/整體體積：

$\rho _{t}={\frac {M_{t}}{V_{t}}}$

土壤的乾容重與同一土壤的孔隙度成反比：土壤中的孔隙空間越多，體積密度值越低。地球內部某個區域的體積密度也與穿過該區域的波的地震速度有關。對於P波，這已用加德那關係式量化。密度越高，速度越快。

參見

• 巴西堅果效應
• 土壤的空間孔隙
• 有效孔隙度
• 密度計
• 數密度