Densidad

Densidad
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La densidad de un cuerpo sólido, líquido o gaseoso es uno de los parámetros más importantes en cualquier cuerpo. La densidad en su definición es la medida de lo que ocupa un cuerpo en relación a lo que pesa, es decir densidad=masa/volumen. Por eso la medida de la densidad vendrá definido por kg/L, o Kg/cm3. En resumen, el mismo peso de un cuerpo muy denso ocupará muy poco y un cuerpo poco denso ocupará mucho.

DENSIDAD RELATIVA Y ABSOLUTA

La densidad, sobretodo cuando hablamos de líquidos y de gases, varía en función de la temperatura y de la presión. La densidad absoluta se define como la densidad medida a 1atm y 4ºC. En el caso del agua esta densidad corresponde a 1000Kg/m3 o 1Kg/L.  Este valor de densidad del agua corresponde al agua destilada, en cuanto varía la salinidad del agua su densidad varía.  La densidad del agua también disminuye a medida que aumenta la temperatura. A 20ºC esta densidad es de 0,998Kg/L.

En muchas ocasiones se utiliza el valor de densidad relativa, de esta forma se compara la densidad con otro líquido, indicando en qué proporción es más o menos denso. En este caso, el valor de la densidad relativa no tendría unidades, ya que sería un factor de relación. Se utiliza habitualmente como valor de referencia el del agua. La medida de densidad relativa se utiliza por ejemplo al hablar de densidad de aceite, comparándolo con el del agua.

Densidad

DENSIDAD EN LÍQUIDOS

Densidad de Kg/L
 Densidad del Agua (pura)  1Kg/L
 Densidad del Alcohol  0,789 Kg/L
 Densidad del Aceite  0,916 Kg/L
 Densidad del Vinagre  1Kg/L
 Densidad del Ácido Sulfúrico  1,84Kg/L
 Densidad Gasolina  0,680Kg/L
  • La densidad del agua a 4ºC y 1atm de presión atmosférica es de 1Kg/L o 1K/m3. Aquí puedes ver toda la información sobre la densidad del agua.
  • La densidad del alcohol, el etanol, es menor que la del agua y equivale a 0,789Kg/L, es decir se flotaría en el agua. Ver más sobre densidad del alcohol.
  • La densidad del aceite es de 0,976Kg/L, es decir flotaría en el agua y se hundiría en el alcohol, que tiene 0,789Kg/L. Ver más información aquí: densidad del aceite
  • El vinagre, ácido acético puro, tiene una densidad igual al agua pura, equivaliendo a 1Kg/L

DENSIDAD EN ALGUNOS METALES

 

Densidad de Kg/L
 Densidad del mercurio 13,600 Kg/L
 Densidad del hierro  7,784 Kg/L
 Densidad del acero  7,850 Kg/L
 Densidad del níquel  8,900 Kg/L
 Densidad del cobre  8,960 Kg/L
 Densidad del plomo  11,300 Kg/L
 Densidad del aluminio  2,7 Kg/L
 Densidad del oro  19,300Kg/L
 Densidad de la plata  10,5Kg/L
 Densidad Titanio  4,5Kg/L
  • La densidad del acero es de 7,850Kg/L o 7850Kg/m3. Aquí puedes ver toda la información sobre la densidad del acero.
  • La densidad del cobre es de  8,960 Kg/L. Es un elemento más denso que el acero. Aquí puedes ver toda la información sobre la densidad del cobre.

TABLA DE DENSIDADES

Tabla de densidades de algunos elementos:

La unidad en la que está expresada la densidad es de Kg/L, también podría expresarse en g/cm3 (sería el mismo número), o multiplicado por 1000 para darla en Kg/m3.

Material Densidad Kg/L
Aceite 0,920
Aceite de oliva 0,920
Aceros 6,920-9,130
Acetona 0,790
Agua (20°C) 0,998
Agua (4°C) 1,000
Agua de mar 1,027
Aire (25 °C, 1 atm) 1,184
Alabastro 2,300-2,800
Alcohol etílico 0,780
Aleaciones de cobre 7,470-8,940
Aleaciones de titanio 4,430-4,700
Aluminio 2,700
Arena fina seca 1,400-1,650
Basalto 2,700-3,200
Benceno 0,900
Caliza 2,460-2,840
Carbono 2,260
Caucho 0,950
Cemento 0,820-1,950
Cerámicos 2,300-5,500
Cinc 7,140
Cloroformo 1,475
Cobalto 8,900
Cobre 8,940
Cobre 8,900
Cuarzo 2,500-2,800
Cuerpo humano 0,950
Diamante 3,515
Estaño 7,310
Etanol de 96° 0,810
Gasolina 0,680-0,700
Glicerina 1,261
Grafito 1,900-2,200
Grafito 2,510-3,050
Helio 0,18
Hielo de agua 0,920
Hierro 7,870
Hormigón 2,400
Iridio 22,500
Latón 8,600
Leche 1,030
Litio 0,534
Luna 3,340
Madera (balsa) 0,120
Madera (cedro) 0,570
Madera (Cerezo) 0,760-0,840
Madera (ébano) 1,260
Madera (Encina) 0,690-1,030
Madera (Haya) 0,660-0,830
Madera (Manzano) 0,660-0,840
Madera (Nogal) 0,600-0,810
Madera (Olmo) 0,560-0,820
Madera (pino) 0,310-0,760
Madera (Roble) 0,710-1,070
Madera (varias) 0,400-0,700
Magnesio 1,740
Mármol ordinario 2,520-2,850
Mercurio 13,580
Metanol 0,790
Nieve compactada 0,300
Níquel 8,900
Oro 19,300
Osmio 22,610
Plasma sanguíneo (37°C) 1,027
Plásticos 0,900-2,000
Plata 10,490
Platino 21,450
Plomo 11,340
Poliuretano rígido 0,035
Sangre 1,500
Titanio 4,510
Tricloroetileno 1,471
Tungsteno 19,290
Uranio 19,100
Vanadio 6,110
Vídrios 2,400-2,700
Wolframio 19,250

DENSIDAD EN GASES

Cuando hablamos de gases, la densidad es un concepto más complejo de medir y de fijar, puesto que depende directamente de la presión y de la temperatura. Al modificar mínimamente cualquiera de estos factores va a variar la densidad.

UNIDADES DE DENSIDAD

La densidad según las unidades del sistema internacional se puede medir como:

  • kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
  • gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
  • kilogramo por litro (kg/L)

CÓMO MEDIR LA DENSIDAD

  • Medir la densidad en líquidos es un proceso sencillo. Tan solo necesitas conocer el volumen que ocupa el líquido y su peso. La densidad por tanto será su peso/volumen. Aunque en líquidos hay pocas variaciones (siempre que hablemos en terrenos de temperatura y presión ambiente), conviene anotar la temperatura y presión a la que se ha medido, ya que si que depende de ambos factores. También existen aparatos llamados densímetros que te van a dar la medida de la densidad. En este apartado podéis ver cómo medir la densidad del agua.
  • Medir la densidad en sólidos es un proceso más complejo que en líquidos. Si es una forma geométrica fija, cuyo volumen puede ser calculado de forma simple (como un cubo, cilindro), se puede calcular el volumen y medir el peso para sacar la densidad. En caso que el volumen sea complejo, o una forma compleja, uno de los métodos para medir la densidad de sólidos sería a través del conocido experimento de Arquímedes del que derivó su primer principio. Es el conocido experimento donde al salir, Arquímedes dijo su más que famoso Eureka.

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON LA DENSIDAD

Estos experimentos son algunos de los relacionados con la densidad:

CÁLCULO DE DENSIDAD. FÓRMULA.

La fórmula de la densidad para los cuerpos sólidos sería la siguiente:

ρ= m / V

Esta es la fórmula base para el cálculo de cualquier densidad. Depende de la masa (peso coloquialmente) y del volumen que ocupa. Así si tenemos una bola de acero del mismo tamaño  que una de madera, y la de acero pesa más, podemos concluir que el acero es más denso que la madera. Conociendo el peso y el volumen que ocupa, puedes sacar su valor de densidad. De los materiales comunes existen igualmente tablas que te dan los valores de densidad sin necesidad de calcularla

Para los gases, que son cuerpos cuyo volumen varía según la temperatura, la densidad depende de la temperatura de forma inversamente proporcional. Si ponemos un globo al sol, veremos que este se hincha, igual que las ruedas del coche al calentarse. Matemáticamente la expresión que define la relación entre densidad, presión y temperatura se conoce como Ley de los Gases Ideales:

ρ= p / T R*

p es la presión del gas, T corresponde a la temperatura y R*= R / M es la constante de los gases ideales dividida por la masa molecular del gas.

Normalmente las sustancias modifican su densidad según el estado en el que se encuentren, no sólo sólido a líquido o a gas, sino también en estado hidratado/sin hidratar. Es el caso de la nieve artificial por ejemplo, pasa de una densidad de 0,7 a superar la densidad de 1,7 en su estado hidratada.

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