Densidad
Toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá
La densidad es una característica de cada sustancia. Las densidades de los sólidos ylíquidos, tienden a variar con la presión y la temperatura; mientras que los gases son muy sensibles al cambio de estas magnitudes.
La densidad puede ser de varios tipos: absoluta, relativa media y puntual y aparente.
La densidad absoluta (ρ) se define como la relación de la masa y el volumen.
Es muy importante resaltar que la masa y el volumen son propiedades extensivas pero que la densidad es unapropiedad intensiva, es decir que es independiente de la cantidad de masa, es un valor constante.
El cálculo de la densidad posee muchas aplicaciones prácticas. Por ejemplo:
Sirve para identificar rocas y minerales.
La densidad de los metales y aleaciones es particularmente importante para la construcción de aviones y cohetes.
Como indicativo de pureza en los líquidos.
Enlas baterías, aquellas que estén completamente cargadas tendrán un líquido con mayor densidad relativa que aquellas que no estén cargadas.
LA DENSIDAD
La densidad es una propiedad física, inherente y característica de cualquier sustancia pura por lo que ayuda a la identificación de las mismas. Se define como la relación que existe entre la masa de una sustancia o de un cuerpo y su volumen,y está representada por la letra griega rho “”.
La ecuación para densidad es:
Densidad = m/v
Donde m es la masa de una muestra de la sustancia y v su volumen.
La unidad SI de densidad es kg/m3. Ocasionalmente las densidades se proporcionan en g/cm3. Hay que hacer notar que puesto que 1 kg/m3 = 1000g (100cm)3 = 103g/106cm3 =10-3g/cm3 entonces una densidad dada en g/cm3 se debe demultiplicar por 1000 para dar un resultado en kg/m3 así la densidad del aluminio es de 2.70 g/cm3, que es igual a 2700 kg/m3.
Factores que afectan la densidad.
Hay factores que afectan la densidad como la temperatura, la presión y el cambio de estado.
Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante). Sin embargo, existen notablesexcepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusión a 0 °C y los a 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas. Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta.
El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy pequeño, por lo que típicamente la compresibilidad de un líquidoo sólido es de 10–6. bar –1(1 bar=0,1 MPa) y el coeficiente de dilatación térmica es de 10–5 K–1
Por otro lado, la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presión y la temperatura. La ley de los gases ideales describe matemáticamente la relación entre estas tres magnitudes:
Donde R es la constante universal de los gases ideales, P es la presión del gas, M su masa molar y Tla temperatura absoluta.
Eso significa que un gas ideal a 300 K (27 °C) y 1 atm duplicará su densidad si se aumenta la presión a 2 atm manteniendo la temperatura constante o, alternativamente, se reduce su temperatura a 150 K manteniendo la presión constante.
Tipos de densidades
La densidad o densidad absoluta: es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de unasustancia.
La densidad relativa: Es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.
Donde es la densidad relativa, es la...
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