Densidad de la Materia – Concepto, Tipos y Ejemplos

Te explicamos qué es la densidad y qué tipos de densidad hay. Ejemplos de la densidad absoluta de diferentes sustancias.

densidad
Como el hielo es menos denso que el agua, flota encima.

¿Cuál es la densidad de la materia?

la densidad es una cantidad escalar, comúnmente utilizado en física y química, que se refiere a la cantidad de masa presente en un cuerpo o sustancia dada por unidad de volumen. Suele representarse con el símbolo ρ.

Dos cuerpos o sustancias de exactamente el mismo tamaño y proporciones pueden tener diferente densidad, y esta se mide por la densidad media, que es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa en el espacio, utilizando la siguiente fórmula:

densidad

donde m es masa y V es volumen, por lo que la unidad de densidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3) o unidades de medida equivalentes.

Las fluctuaciones de temperatura y presión afectan la medición de la densidad una sustancia.

La densidad de la materia a menudo se asocia con la historia del filósofo griego Arquímedes, de quien se dice que tuvo la tarea de determinar si la corona del rey estaba forjada en oro puro o hecha de una aleación de otros metales.

Durante un baño de inmersión, Arquímedes se dio cuenta de que podía calcular el volumen de la corona sumergiéndola en agua y midiendo el desplazamiento del líquido sin tener que derretirla ni romperla. Luego podría pesar la corona (para obtener su masa) y, usando la fórmula anterior, determinar la densidad de la corona. Comparó los valores de la densidad calculada de la corona con la densidad del oro puro (que es una constante) y así supo si era oro puro o una aleación, ya que la densidad del oro habría sido diferente si se mezclara con otros metales.

Ver también: gravedad especifica

tipos de densidad

Hay diferentes tipos de densidades de materia:

  • densidad absoluta. Usualmente hablamos de densidad absoluta cuando usamos el término densidad, y es una cantidad intensiva, que, como se dijo anteriormente, se calcula a partir del volumen y la masa. Sus unidades SI son (kg/m3).
  • Densidad relativa. Este otro tipo, en cambio, resulta de la comparación entre la densidad de la sustancia en cuestión y otra que le sirva de referencia, por lo que se trata de una cantidad adimensional (sin unidades). Para líquidos y sólidos se utiliza como referencia la densidad del agua (a 1 atm y 4 °C), mientras que para los gases se utiliza la densidad del aire (a 1 atm y 0 °C). Se calcula de la siguiente manera:

    donde 𝛒r es la densidad relativa, 𝛒 es la densidad absoluta y 𝛒0 es la densidad de la sustancia de referencia.
  • densidad evidente. Se aplica a materiales heterogéneos, así como a materiales porosos, cuya mezcla afecta la densidad (menos que si cada elemento se compactara por separado). Así que este tipo de densidad no depende de la naturaleza de la materia, sino de la forma en que está dispuesta. Por ejemplo, si tenemos un material hidratado, su densidad aparente es:
    densidad
    donde 𝛒para es la densidad aparente del material, mh es la masa del material seco y V0 es el volumen del material hidratado, es decir, sin secado.

Ejemplos de densidad

Algunos ejemplos de las densidades absolutas de varios elementos y sustancias (expresadas en sus respectivas unidades) pueden ser:

  • Magnesio (Mg). 1,738 g/cm3
  • Calcio (Ca). 1,54 g/cm23
  • hierro (Fe). 7,874 g/cm3
  • Molibdeno (Mo). 10,22 g/cm3
  • Plata (Ag). 10,5 g/cm23
  • Oro (Au). 19,3 g/cm23
  • Iridio (Ir). 22,562 g/cm3
  • dubnio (Db). 29,3 g/cm23
  • Bohrio (Bh). 37,1 g/cm23
  • agua (H2O). 1 g/cm23
  • Petróleo. 0,92 g/cm3
  • Aire. 1.225 kg/m3

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