Densidad específica

Aquí encontrarás qué es la densidad específica y cuál es su fórmula. En el artículo se explica cómo calcular la densidad específica de una sustancia mediante un ejemplo. Además, podrás ver las aplicaciones reales que tiene la densidad específica.

¿Qué es la densidad específica?

La densidad específica es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua. Por lo tanto, para calcular la densidad específica de una sustancia se debe dividir su densidad entre la densidad del agua.

En general, para hacer el cálculo de la densidad específica se coge de referencia la densidad del agua a 4ºC, que es 1000 kg/m3.

La densidad específica no tiene unidades, ya que para obtener la densidad específica de un material se dividen dos magnitudes con las mismas unidades. Es decir, como aparecen las mismas unidades en el numerador y el denominador de la fórmula, se anulan entre sí y, en consecuencia, la densidad específica no tiene unidades definidas.

La densidad específica también se conoce como densidad relativa. De hecho, actualmente se recomienda utilizar el término específico solamente a aquellas magnitudes divididas por la masa del material, pero algunos científicos emplean el concepto de densidad específica en sus publicaciones. Lógicamente, esto proviene de la influencia del inglés (specific gravity).

Fórmula de la densidad específica

La densidad específica de una sustancia es igual a su densidad partido por la densidad del agua. De modo que la fórmula para calcular la densidad específica de una sustancia es:

\rho_r=\cfrac{\rho}{\rho_0}

Donde \rho es la densidad de la sustancia a estudiar y \rho_0 es la densidad cogida como referencia, que para sólidos y líquidos se suele coger la densidad del agua a 1 atm y 4ºC (aproximadamente 1000 kg/m3) y para gases la densidad del aire a 1 atm y 0ºC (aproximadamente 1,29 kg/m3).

De modo que la densidad específica del agua es 1, pues en su cálculo se divide la densidad del agua entre ella misma y cualquier número dividido entre él mismo da la unidad.

A modo de ejemplo, vamos a hallar la densidad específica del mercurio, cuya densidad es 13534 kg/m3. Para ello simplemente tenemos que dividir el valor de su densidad entre la densidad del agua:

\rho_r=\cfrac{\rho}{\rho_0}=\cfrac{13534}{1000}=13,534

Ten en cuenta que para poder calcular la densidad específica de una sustancia ambas densidades deben estar expresadas en las mismas unidades, sino el cálculo será erróneo.

Acabamos de ver cómo se calcula la densidad específica de una sustancia de manera teórica, pero también se puede determinar experimentalmente con un picnómetro o un hidrómetro.

¿Para qué sirve la densidad específica?

Después de ver la definición de la densidad específica y su fórmula, en esta sección analizaremos para qué se utiliza esta magnitud física.

La densidad específica sirve para determinar si un material flotará en el agua o no. Si la densidad específica del material es menor que 1, significa que el material flotará en el agua. Por contra, si la densidad específica es mayor que 1, el material se hundirá.

Por otro lado, en ingeniería se utiliza el valor de la densidad específica para dimensionar correctamente bombas centrífugas.

Asimismo, los geólogos y los mineralogistas usan la densidad específica para determinar el contenido mineral de una roca u otra muestra. Del mismo modo, los gemólogos emplean la densidad específica para identificar piedras preciosas.

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