En física y química hay una serie de elementos que permiten que los científicos pueden identificar componentes de la materia y de los objetos en estudios, durante un momento determinado. Entre ellos se encuentra la densidad, en el siguiente artículo, te contaremos algunos aspectos interesantes del tema, tan solo te tomaran unos minutos enterarte de cada uno de ellos.
Resulta que es importante que sepas de qué trata la densidad en los materiales, para así conocer que tan tanto cantidad de un determinado material existe en un objeto.
¿Qué es la densidad?
La densidad es un término que se usa en física y química, proveniente del latín densĭtas, -ātis; y es una magnitud, para referirse a la cantidad de masa que se encuentra, en un determinado volumen dentro de una sustancia u objeto sólido. Generalmente se simboliza con la letra rho (ρ) del alfabeto griego, y se le considera una parte importante a la hora de conocer sobre un objeto.
¿Cuál es la historia de la densidad?
Cuenta una historia que a Arquímedes se le encargo de determinar si el orfebre, de Hierón II de Siracusa, había realizado fraude con el oro, al fabricar una corona para los dioses, sustituyéndolo por un metal más económico. Podía aplastarla en un cubo para calcular volumen de manera fácil, al comparar con la masa., solo que el rey no lo quiso porque era destruirla.
Arquímedes se dio cuenta que si hallaba el volumen, podía multiplicar por la densidad del oro en su peso, si fuera de oro puro, pues esta es muy alta, en comparación con la de la aleación con él, es decir, el peso variaría de estar combinado con otro mineral. Aunque se pone por dudad este descubrimiento ya que se necesitaba de otros métodos exactos que no era posible en esa época.
¿Cómo surgió el término densidad entre los científicos?
Tras surgir de manera distinta el término de densidad en varios países, nace su concepto, y en las unidades de medidas eran muy diferentes su nombre. Para evitar su expresión en las distintas unidades de medida usuales, y no tener que realizar las conversiones requeridas, ellos asignaron a la materia un número, adimensional, la cual reflejaba la relación entre masa y volumen.
¿Cuáles son los tipos de densidad?
Los tipos de densidad son a continuación los siguientes:
- Densidad absoluta: es la expresión entre la relación entre la masa y el volumen de una sustancia, se mide en kilogramo por metro cúbico (kg/m³), y g/cm³, como se hace con la madera o un metal.
- Densidad relativa: es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia.
¿Cuál es la densidad de referencia en los estados?
Para los estados líquidos, así como los sólidos, la densidad de referencia habitual, es la igual a la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. Siendo la absoluta en el agua destilada de 1000 kg/m³, es decir, 1 kg/dm³M para los gases, su referencia es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.
¿Qué es la densidad aparente?
Se conoce como densidad aparente a la magnitud aplicada en materiales, cuya constitución es heterogénea, así como los porosos, en este caso, el suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos. Esta no depende de su compactación, sino del secado y del tipo, por lo cual el agua en el variara y permitirá cambiar la misma en los objetos que se encuentran en un momento determinado.
¿Qué son los cambios de densidad?
La densidad de una sustancia va a variar dependiendo de que si la presión, la temperatura, y estado cambian, lo cual permite establecer empíricamente lo siguiente: “Cuando aumenta la presión, la densidad del material aumenta en los gases, pero no se aprecia en líquidos y sólidos”.
¿Cómo se mide la densidad?
La densidad se puede medir de manera indirecta e directa, en donde en la primera, se miden la masa y el volumen de manera separada y luego se realiza el cálculo de la misma. La masa se llega a medir con una balanza, y el volumen logrando determinar la forma del objeto y sus dimensiones de manera correcta, así como otros métodos con los que se puede determinar su forma y calcular su volumen.
¿Con cuáles instrumentos se mide la densidad?
Los instrumentos con los cuales se logra medir la densidad, son los siguientes:
- El densímetro: permite medir de forma directa la densidad de un líquido.
- El picnómetro: permite medir de forma directa sólidos, líquidos y gases (picnómetro de gas).
- La balanza hidrostática: para medirla en los sólidos.
- La balanza de Mohr: es una variante de balanza hidrostática, para medir de manera precisa la de los líquidos.
¿Existe otra manera de medir la densidad?
Además, existe otro método para medir la densidad en los de líquidos y gases, lo cual se logra usando un instrumento digital, que se encuentra basado en el principio del tubo en U oscilante. El cual es de mayor frecuencia de resonancia para determinados objetos, y todo por los materiales contenidos, entre ellos están: la masa del diapasón, lo cual permitirá determinar la misma por la altura del sonido.
¿Cuáles son las unidades de medidas más utilizadas?
Las unidades de medida utilizadas para lograr establecer la capacidad de medir la densidad son:
- En el Sistema Internacional de Unidades (SI):
- kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
- Otras unidades:
- Gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
- Kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico.
- Gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).
- En el Sistema anglosajón de unidades:
- Onza por pulgada cúbica (oz/in³).
- Libra por pulgada cúbica (lb/in³).
- Libra por pie cúbico (lb/ft³).
- Libra por yarda cúbica (lb/yd³).
- Libra por galón (lb/gal).
¿Cómo es la densidad de los elementos químicos?
La densidad de los elementos químicos en el laboratorio, son expresadas en g·cm−3, siendo mayor que la del osmio o el iridio; sin embargo cuentan una teórica, cuando los elementos súper radiactivo son bajas o se desintegren de manera rápida.
