Relacion masa-volumen

Problema.

Verificar la relación masa volumen de sólidos líquidos y gases.

Marco teórico.

La relación que existe entre la masa y el volumen es conocida como densidad y esta representada con la letra griega ro y es una magnitud determinada precisamente por la cantidad de masa que hay contenida dentro de un cierto volumen.

Densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entrela masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva

Donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.
La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; enconsecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)

Donde ρr es la densidad relativa, ρ es la densidad de la sustancia, y ρ0 es la densidad de referencia o absoluta.
Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, esdecir, 1 kg/L.
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.
Las unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) son:
* kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
* gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
* kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L(1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
* gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).
* Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases ideales:

Las unidades usadas en el Sistema Anglosajón de Unidades son:
* onza por pulgada cúbica (oz/in3)
* libra porpulgada cúbica (lb/in3)
* libra por pie cúbico (lb/ft3)
* libra por yarda cúbica (lb/yd3)
* libra por galón (lb/gal)
* libra por bushel americano (lb/bu)
* slug por pie cúbico.
Para un sistema homogéneo, la fórmula masa/volumen puede aplicarse en cualquier región del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.
Sin embargo, un sistema heterogéneo no presenta la mismadensidad en partes diferentes. En este caso, hay que medir la "densidad media", dividiendo la masa del objeto por su volumen o la "densidad puntual" que será distinta en cada punto, posición o porción infinitesimal) del sistema, y que vendrá definida por:

La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aireu otra sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientrasque el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.
Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos:
* El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido
* El picnómetro, es un aparato que permite la medida precisa de la densidad desólidos, líquidos y gases picnómetro de gas.
* La balanza de Mohr es una variante de balanza hidrostática que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.
En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura.
* Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta.
* Como regla general, al aumentar la...