Diferencia entre revisiones de «Densidad»
Contenido eliminado Contenido añadido
Página blanqueada |
m Revertidos los cambios de 201.103.151.5 a la última edición de Diegusjaimes |
||
Línea 1:
{{otros usos}}
{| class="wikitable sortable" border="0" style="float:right; margin-left:16px; border: 1px solid #999; background-color:#FFFFFF"
|- align="right" bgcolor="#cccccc"
! Sustancia
! Densidad media<br />(en kg/m<sup>3</sup>)
|-
| [[Aceite]]
| 920
|-
| [[Acero]]
| 7850
|-
| [[Agua destilada]] a 4ºC
| 1000
|-
| [[Agua de mar]]
| 1027
|-
| [[Aire]]
| 1,3
|-
| [[Aerogel]]
| 3
|-
| [[Alcohol]]
| 780
|-
| [[Magnesio]]
| 1740
|-
| [[Aluminio]]
| 2700
|-
| [[Carbono]]
| 2260
|-
| [[Caucho]]
| 950
|-
| [[Cobre]]
| 8960
|-
| [[Cuerpo humano]]
| 950
|-
| [[Diamante]]
| 3515
|-
| [[Gasolina]]
| 680
|-
| [[Helio]]
| 0,18
|-
| [[Hielo]]
| 920
|-
| [[Hierro]]
| 7874
|-
| [[Hormigón armado]]
| 2500
|-
| [[Madera]]
| 600 - 900
|-
| [[Mercurio (elemento)|Mercurio]]
| 13580
|-
| [[Oro]]
| 19300
|-
| [[Wolframio]]
| 19250
|-
| [[Uranio]]
| 19050
|-
| [[Tántalo (elemento)|Tántalo]]
| 16650
|-
| [[Torio]]
| 11724
|-
| [[Estaño]]
| 7310
|-
| [[Piedra pómez]]
| 700
|-
| [[Plata]]
| 10490
|-
| [[Osmio]]
| 22610
|-
| [[Iridio]]
| 22650
|-
| [[Platino]]
| 21450
|-
| [[Plomo]]
| 11340
|-
| [[Poliuretano]]
| 40
|-
| [[Sangre]]
| 1480 - 1600
|-
| [[Tierra|Tierra (planeta)]]
| 5515
|-
| [[Vidrio]]
| 2500
|}
En [[física]], la '''densidad''', simbolizada habitualmente por la [[letra griega]] <math>\rho\,\!</math> y denominada en ocasiones '''masa específica''', es una [[magnitudes físicas|magnitud]] referida a la cantidad de [[masa]] contenida en un determinado [[Volumen (física)|volumen]], y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. En términos sencillos, un objeto pequeño y pesado, como una piedra o un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano, como un corcho o un poco de espuma.
== Densidad absoluta ==
La '''densidad''' es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m<sup>3</sup>), aunque frecuente y coloquialmente se expresa en g/cm<sup>3</sup>. La densidad es una [[magnitud intensiva]].
==Usos==
=== Densidad absoluta ===
La ''densidad'' o ''densidad absoluta'' expresa la masa por unidad de volumen.
{{Ecuación|<math>\rho = \frac {m}{V} </math>||}}
donde <math>\rho</math> es la densidad, ''m'' es la masa y ''V'' es el volumen del cuerpo.
=== Densidad relativa ===
{{AP|Densidad relativa}}
La densidad relativa [[relación]] entre la densidad de una [[sustancia]] y una densidad de referencia, resultando una [[magnitud adimensional]] y, por tanto, sin unidades.
{{Ecuación|<math>\rho_r = \frac {\rho}{\rho_0}</math>||}}
donde <math>\rho_r</math> es la densidad relativa, <math>\rho</math> es la densidad absoluta y <math>\rho_0</math> es la densidad de referencia.
Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 [[atmósfera (unidad)|atm]] y la temperatura de 4 [[grado Celsius|°C]]. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua es de 1000 [[kilogramo|kg]]/[[metro cúbico|m<sup>3</sup>]], es decir, 1 kg/[[litro|L]].
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 [[atmósfera (unidad)|atm]] y la temperatura de 0 [[grado Celsius|°C]].
== Unidades de densidad ==
Unidades de densidad en el [[Sistema Internacional de Unidades]] (SI):
* [[kilogramo]] por [[metro cúbico]] (kg/m³).
* [[gramo]] por [[centímetro cúbico]] (g/cm³).
* [[kilogramo]] por [[litro]] (kg/L). El [[agua]] tiene una densidad próxima a 1 kg/L.
* 1 kg/L = 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]]:
{{Ecuación|<math>R = 0,082 \ \frac{\text{atm} \cdot \text{L}}{\text{mol} \cdot \text{K}}</math>||}}
Unidades usadas en el [[Sistema Anglosajón de Unidades]]:
* [[Onza (unidad de masa)|onza]] por [[pulgada cúbica]] (oz/in<sup>3</sup>)
* [[Libra (unidad de masa)|libra]] por pulgada cúbica (lb/in<sup>3</sup>)
* libra por [[pie cúbico]] (lb/ft<sup>3</sup>)
* libra por [[yarda cúbica]] (lb/yd<sup>3</sup>)
* libra por [[galón (unidad)|galón]] (lb/gal)
* libra por [[bushel]] americano (lb/bu)
* [[slug]] por pie cúbico.
== Densidad media y puntual ==
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 misma densidad 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
{{Ecuación|<math>\rho =
\lim_{V \to 0} \frac {m}{V} =
\frac {d m}{d V}
</math>||}}
== Densidad aparente y densidad real ==
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el [[suelo]], los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.
En el caso de un material mezclado con aire se tiene:
{{Ecuación|<math>\rho_{ap} = \frac {m_{ap}}{V_{ap}} = \frac {m_r + m_{aire}}{V_r + V_{aire}}</math>||}}
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material y depende de su compactación.
== Medición de densidad ==
[[Archivo:Pycnometer full.jpg|thumb|100px|right|[[Picnómetro]].]]
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]], mientras que 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 la densidad de un líquido
* El [[picnómetro]], es un aparato que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, 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.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante{{cita requerida}}.
== Cambios de densidad ==
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 temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del [[agua]] crece entre el punto de fusión (a 0 [[grado Celsius|°C]]) y los 4 [[grado Celsius|°C]]; algo similar ocurre con el [[silicio]] a bajas temperaturas.{{cita requerida}}
El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy pequeño, por lo que típicamente la [[compresibilidad]] de un líquido o sólido es de 10<sup>–6</sup> [[Bar (unidad de presión)|bar]]<sup>–1</sup> (1 bar=0,1 MPa) y el [[coeficiente de dilatación]] térmica es de 10<sup>–5</sup> [[Kelvin|K]]<sup>–1</sup>.
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:
{{Ecuación|<math>\rho = \frac {M\,P}{R\,T}</math>||}}
donde <math>R</math> es la [[constante universal de los gases ideales]], <math>P</math> es la presión del gas, <math>M</math> su [[masa molar]], y <math>T</math> la [[temperatura absoluta]].
Eso significa que un gas ideal a 300 [[Kelvin|K]] (27 [[grado Celsius|°C]]) y 1 [[Bar (unidad de presión)|bar]] duplicará su densidad si se aumenta la presión a 2 [[Bar (unidad de presión)|bar]] manteniendo la temperatura constante o, alternativamente, se reduce su temperatura a 150 [[Kelvin|K]] manteniendo la presión constante.
== Véase también ==
* [[Densímetro]]
* [[Picnómetro]]
* [[Balanza de Mohr]]
* [[Metrología]]
* [[Sistema Internacional de Unidades]]
* [[Propiedades físicas de los cuerpos]]
* [[Isopicna]]
* [[Peso específico]]
* [[Termoscopio]]
[[Categoría:Magnitudes físicas]]
[[af:Digtheid]]
[[als:Dichte]]
[[ar:كثافة]]
[[ast:Densidá (física)]]
[[be:Шчыльнасць]]
[[bg:Плътност]]
[[ca:Densitat]]
[[cs:Hustota]]
[[cy:Dwysedd]]
[[da:Massefylde]]
[[de:Dichte]]
[[el:Πυκνότητα]]
[[en:Density]]
[[eo:Denseco]]
[[et:Tihedus]]
[[eu:Dentsitate (fisika)]]
[[fa:چگالی]]
[[fi:Tiheys]]
[[fr:Masse volumique]]
[[ga:Dlús]]
[[gd:Dluthad]]
[[gl:Densidade]]
[[he:צפיפות החומר]]
[[hi:घनत्व]]
[[id:Massa jenis]]
[[ig:Density]]
[[io:Specifika pezo]]
[[is:Eðlismassi]]
[[it:Densità]]
[[ja:密度]]
[[jbo:denmi]]
[[ko:밀도]]
[[la:Densitas et Spissitudo]]
[[lb:Dicht]]
[[lmo:Densità]]
[[lt:Tankis]]
[[lv:Blīvums]]
[[mk:Густина]]
[[ml:സാന്ദ്രത]]
[[mn:Нягт]]
[[mr:घनता]]
[[ms:Ketumpatan]]
[[nds:Dicht]]
[[nl:Dichtheid (natuurkunde)]]
[[nn:Tettleik]]
[[no:Tetthet]]
[[pl:Gęstość]]
[[pt:Massa volúmica]]
[[ro:Densitate]]
[[ru:Плотность]]
[[simple:Density]]
[[sl:Gostota]]
[[sq:Dendësia]]
[[sr:Густина]]
[[sv:Densitet]]
[[szl:Gynstość]]
[[ta:அடர்த்தி]]
[[te:సాంద్రత]]
[[th:ความหนาแน่น]]
[[tr:Yoğunluk]]
[[uk:Густина]]
[[ur:کثافت]]
[[vi:Mật độ]]
[[yo:Kíkisí]]
[[zh:密度]]
| |||