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Densidad

Densidad

La densidad es la concentración de materia en un volumen dado. Así, para medir esta propiedad física es necesario tener en cuenta la interacción que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa.

Dos kilogramos de esponja pesan exactamente lo mismo que dos kilogramos de plomo, es decir, ambos pesan dos kilos. Lo que inconscientemente nos hace decir que los dos kilos de plomo pesan más que los dos kilos de esponja es el hecho de que sabemos que el plomo es más pesado que una esponja.

La diferencia está en el volumen de la esponja y el volumen de plomo que tenemos para el mismo peso. Por supuesto, tendremos un volumen de esponja mucho mayor que el volumen de plomo, en última instancia, el plomo está más concentrado, que es lo mismo que decir que su densidad es mayor.

¿Cómo calcular la densidad?

La densidad se calcula a partir de la siguiente fórmula:

1

donde:
d = densidad
m = masa
v = volumen

La densidad se expresa a menudo como gramos por centímetro cúbico (g/cm3), pero también puede ser expresada en kilogramos por metro cúbico (kg/m3) o gramos por mililitro (g/ml).

Cabe señalar que tanto la temperatura como la presión también afectan a la densidad del material. Por ese motivo, el agua en estado sólido fluctúa en el agua que está en estado líquido, por ejemplo.

Densidad media de los materiales en g/cm3

Acetona 0,8
Acero 7,8
Agua 1,0
Alumínio 2,7
Plomo 11,3
Cobre 8,9
Etanol 0,789
Hierro 7,86
Gasolina 0,72
Glicerina 1,26
Leche 1,03
Madera 0,5
Mercurio 13,6
Oro 19,3

Densidad absoluta y Densidad relativa

Cuando hablamos simplemente de la densidad, nos estamos refiriendo a la densidad absoluta, que, como hemos visto, resulta de la división de la masa sobre el volumen de un material.

La densidad relativa, a su vez, se refiere a la relación comparativa entre la densidad de un material con otro. La fórmula es la siguiente:

2

es decir:

3

Ejercicios prácticos

1. Indicar qué materiales flotan en el agua a continuación:

  • a) Acetona
  • b) Leche
  • c) Aluminio
  • d) Gasolina
  • e) Madera

2. Sabiendo que fue colocada la misma cantidad de masa de etanol y mercurio, cada uno en frascos no identificados, calcula las densidades y descubre lo que contiene cada frasco.

Respuesta al ejercicio 1:

Acetona, gasolina y madera flotan en el agua ya que la densidad de estos materiales es menor que la del agua, de acuerdo con la tabla anterior.

Respuesta al ejercicio 2:

Considerando que:

  • 1) La fórmula de la densidad es d = m / V
  • 2) Ambos frascos contienen la misma cantidad de masa
  • 3) La densidad del etanol es 0.789 y la del mercurio es 13,6.

Una vez que cuanto mayor es la densidad menor es su volumen, si la densidad del mercurio es superior a la del etanol, entonces el frasco que contiene etanol está más lleno.

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