Densidad

En este artículo se explica qué es la densidad. Así pues, encontrarás el significado de la densidad, cómo calcular la densidad y cuáles son los diferentes tipos de densidades.

¿Qué es la densidad?

La densidad es la relación entre la masa y el volumen. Por lo tanto, la densidad de una sustancia se calcula dividiendo la masa de la sustancia entre su volumen.

El símbolo de la densidad es la letra griega rho (ρ).

La unidad de la densidad en el Sistema Internacional (SI) es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3). Aunque el gramo por centímetro cúbico (g/cm3) o, equivalentemente, el gramo por mililitro (g/mL) también se usan a menudo como unidades de la densidad.

Una de las características de la densidad es que, en general, cada material tiene una densidad diferente. De modo que la densidad es una magnitud física que sirve para identificar y distinguir materiales.

Fórmula de la densidad

Ahora que ya sabemos la definición de densidad, vamos a ver cómo se calcula esta propiedad física.

La densidad de una sustancia es igual al cociente entre la masa y el volumen de dicha sustancia. Por lo tanto, la fórmula de la densidad es la siguiente:

densidad

Por ejemplo, si un cuerpo sólido tiene una masa de 50 kg y ocupa un volumen de 0,02 m3, la densidad del cuerpo es 2500 kg/m3 (50/0,02=2500).

\rho=\cfrac{m}{V}=\cfrac{50}{0,02}=2500 \ kg/m^3

Ejemplos de densidad

En este apartado se muestran ejemplos de densidades de sustancias comunes en física y química:

  • Densidad del agua: 1000 kg/m3
  • Densidad del aceite: 920 kg/m3
  • Densidad del acero: 7850 kg/m3
  • Densidad del aluminio: 2700 kg/m3
  • Densidad del carbono: 2269 kg/m3
  • Densidad del cobre: 8966 kg/m3
  • Densidad del hielo: 919 kg/m3
  • Densidad del vidrio: 2500 kg/m3
  • Densidad del alcohol: 780 kg/m3
  • Densidad del mercurio: 13584 kg/m3
  • Densidad del aire: 1,18 kg/m3
  • Densidad del oxígeno: 1,4 kg/m3
  • Densidad del dióxido de carbono: 1,8 kg/m3

Ten en cuenta que estos valores de densidades son aproximados, ya que pueden variar ligeramente según la temperatura, la presión, la composición de la muestra, etc.

Si te fijas en los ejemplos, en general, los gases poseen una densidad mucho más pequeña que los sólidos y los líquidos.

Unidades de densidad

En el Sistema Internacional, la densidad se expresa en kilogramos por metro cúbicos (kg/m3). Sin embargo, la unidad del centímetro cúbico (g/cm3), o equivalentemente del gramo por mililitro (g/mL), también se usa frecuentemente para expresar valores de densidades.

A continuación, puedes ver una tabla con las equivalencias entre las unidades de densidad más utilizadas:

Unidad de densidadSímboloEquivalencia a 1 kg/m3 (Sistema Internacional)
Gramo por centímetro cúbicog/cm30,001
Gramo por mililitrog/mL0,001
Gramo por metro cúbicog/m31000
Gramo por litrog/L1
Kilogramo por litrokg/L0,001

Puedes utilizar la siguiente calculadora para hacer una conversión de unidades de densidad. Simplemente tienes que introducir el valor de la densidad, las unidades de la conversión y el número de decimales deseado. Debes utilizar el punto como separador decimal, por ejemplo, 10.53.

Tipos de densidades

Existen diferentes tipos de densidades que se diferencian por el concepto que representan:

  • Densidad absoluta (o densidad media): es el tipo de densidad más usado, se trata de la relación entre la masa de todo un cuerpo entre el volumen que ocupa.

    \rho=\cfrac{m}{V}

  • Densidad relativa: es la relación entre la densidad de una sustancia y una densidad de referencia (normalmente la densidad del agua).

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

  • Densidad puntual: si una sustancia es heterogénea puede tener puntos con diferentes densidades, de modo que la densidad puntual es la densidad que tiene una sustancia en un punto concreto.

    \displaystyle\rho_p=\lim_{V\to 0} \frac{m}{V}=\frac{dm}{dV}

  • Densidad aparente: es la relación entre la masa del suelo seco y el volumen total del suelo. Este tipo de densidad se calcula para examinar la porosidad de un suelo.

    \rho_a=\cfrac{M_s}{V}

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