Salah satu besaran fisika yang populer adalah massa jenis atau densitas bahan (benda). Besaran ini penting untuk menunjukkan bahwa untuk dua bahan (material) yang berbeda dengan volume yang sama, beratnya berbeda. Contohnya massa 1 liter air berbeda dengan massa 1 liter beras. Bahan yang sejenis bisa saja memiliki massa jenis yang berbeda. Hal ini dikarenakan kerapatan molekul-molekulnya berbeda. Udara yang lebih panas massa jenisnya lebih rendah karena jarak antar molekulnya semakin berjauhan.
Pengertian Massa Jenis Bahan (Densitas Bahan)
Massa jenis atau densitas suatu bahan adalah besaran yang menyatakan massa per satuan volume bahan tersebut. Massa jenis atau densitas suatu bahan sering disebut juga dengan kerapatan massa bahan.
Satuan Massa Jenis Bahan (Densitas Bahan)
Salah satu satuan massa jenis atau densitas populer adalah kilogram/liter (kg/l). Satuan kilogram/liter bukan merupakan satuan SI (sistem internasional), namun satuan ini miliki kesetaraan dengan satuan massa jenis bahan dalam SI yaitu kilogram/decimeter kubik (kg/dm3). Jadi 1 kg/l = 1 kg/dm3.
Cara Menghitung Massa Jenis Bahan (Densitas Bahan)
Berdasarkan definisi bahwa massa jenis bahan adalah massa bahan per satuan volume, maka massa jenis benda dapat dihitung jika diketahui massa benda dan volumenya. Rumus menghitung densitas adalah sebagai berikut.
Massa Jenis (Densitas) = massa/volume
Jika diketahui massa 5 liter pupuk kompos adalah 2 kilogram maka massa jenis dari pupuk kompos tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus massa/volume = (2 kg)/(5 liter) = 0,4 kg/l.
1 kg/l = 1 g/ml
1 kilogram/liter sama dengan 1 gram/milliliter. Ha ini berdasarkan kesetaraan sebagai berikut.
1 kilogram = 1.000 gram
1 liter = 1.000 milliliter
Jadi 1 kilogram/liter = (1.000 gram) / (1.000 millliter) = 1 gram/milliliter
Catatan:
Penulisan simbol liter yang menurut standar adalah huruf l (huruf L kecil), tetapi dalam penulisan populer seringkali digunakan huruf L (huruf L kapital) untuk menghindari kesalahan pembacaan karena huruf l mirip dengan huruf I (huruf i kapital), juga mirip dengan angka 1 (angka satu).
Contoh Soal Perhitungan Massa Jenis Benda
Berikut ini beberapa contoh perhitungan massa jenis bahan dan konversi satuan massa jenis bahan dari kg/l ke g/ ml.
Contoh Soal 1
Soal: Diketahui massa jenis beton cor adalah 1,8 kilogram/liter, berapa massa jenis beton cor tersebut dalam gram per milliliter?
Jawab:
1,8 kg = 1,8 x 1.000 g = 1.800 g
1 L = 1 x 1.000 mL = 1.000 mL
Massa jenis = massa/ volume = (1.800 g)/(1.000 mL) = 1,8 g/mL
Jadi massa jenis beton cor tersebut dalam gram per milliliter adalah 1,8 g/mL
Contoh Soal 2
Soal: Diketahui berat setengah liter pasir adalah 680 gram. Berapa g/ml berat jenis pasir tersebut?
Jawab:
Massa = 680 gram
Volume = 0,5 L = 0,5 x 1.000 mL = 500 mL
Massa jenis = massa/ volume = (680 g)/(500 mL) = 1,36 g/mL
Jadi massa jenis pasir tersebut adalah 1,36 g/mL
Contoh Soal 3
Soal: Satu kaleng cat yang berisi 2,4 liter berat bersihnya adalah 3 kilogram.
(a) Hitunglah massa jenis cat dalam kg/L,
(b) Hitunglah massa jenis cat dalam g/ mL
Jawab:
(a) Massa jenis = massa/ volume = (3 kg)/(2,4 L) = 1,25 kg/L
(b) Massa jenis = massa/volume = (3×1.000 g)/(2,4×1.000 mL) = (3.000 g)/(2.400 mL) = 1,25 g/mL
Contoh Soal 4
Soal: Diketahui massa 15 ml air raksa (merkuri) adalah 204 gram. Berapa massa jenis air raksa dalam kg/L?
Jawab:
Massa = 204 gram = 204/1.000 kg = 0,204 kg
Volume = 15 ml = 15/1.000 = 0,015
Massa jenis = massa/ volume = (0,204 kg)/(0,015 L) = 13,6 kg/L
Jadi massa jenis air raksa tersebut adalah 13,6 kg/L