¿Qué es la densidad? Es una palabra que podemos usar a menudo, pero que desde el punto de vista de la física tiene un significado muy preciso. Tanto, que tiene una unidad de medida, y fórmulas para calcular cuál es la densidad de las diferentes sustancias… claro, porque lo primero que tenemos que saber es que cada elemento, sustancia o material tiene una propia, no es igual la densidad del agua que la del aceite, por poner un ejemplo.
Pero tranquilos, vamos paso por paso a explicar todo lo necesario para entender este concepto relacionado con la física y la química. Y además veremos unos experimentos sencillos que nos ayudarán a comprender perfectamente de qué se trata.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
¿Qué es la densidad?
La densidad es una magnitud escalar que mide la cantidad de masa que hay en un determinado volumen de sustancia.
Para decirlo de un modo más sencillo, la densidad de un material, que puede ser líquido, sólido o gaseoso, es la relación entre su masa y su volumen. ¿No te acuerdas qué son la masa y el volumen? Pues aquí va un pequeño recordatorio:
- MASA: Cantidad de materia que forma un cuerpo, cuyo valor depende de la resistencia que dicho cuerpo opone a modificar su estado de reposo o de movimiento y de la fuerza de atracción que se produce entre ese y otros cuerpos. En pocas palabras, la masa es la cantidad de materia que forma un cuerpo.
- VOLUMEN: es el espacio en tres dimensiones que ocupa cualquier cuerpo.
Pongamos un ejemplo muy sencillo: tenemos dos recipientes iguales con canicas dentro, uno con muchas, y otro con pocas; todo lo que nos rodea (también nosotros), está formado por unas cosas muy pequeñas que se llaman moléculas. Las canicas representan a las moléculas, y los recipientes a dos cuerpos del mismo volumen. Algunas sustancias tienen muchas moléculas, y otras pocas, como nuestros recipientes de canicas. Si levantamos los recipientes veremos que el que tiene más canicas es el más pesado, ¿verdad? Las sustancias que tienen más moléculas tienen una densidad mayor, porque concentran una cantidad mayor de masa en el mismo volumen.
Mira este vídeo, te quedará todavía más claro:
La densidad es una propiedad de la materia; cada material tiene una característica: objetos con diferente volumen hechos del mismo material tendrán siempre la misma densidad.
Cómo calcular la densidad
La densidad se simboliza mediante la letra rho (?) del alfabeto griego. Hemos dicho que es la relación entre la masa y el volumen de un objeto:
Densidad fórmula
Por lo tanto la fórmula de la densidad es muy sencilla:
Donde:
? = densidad
m = masa
V = volumen
Densidad unidades
En el Sistema Internacional de Unidades, las unidades de medida más usadas son:
- kilogramo por metro cúbico (kg/m³) y sus derivados (g/cm³)
- kilogramo por litro (kg/L) o por decímetro cúbico (kg/dm³) y sus derivados (g/mL; g/cm³)
Tipos de densidades
Existen diferentes tipos de densidades:
Densidad absoluta
Es la que comúnmente llamamos densidad, es decir la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Como hemos visto, su unidad de medida es el kg/m³, y su fórmula ? = m/V
Densidad relativa
Es la relación que existe entre la densidad absoluta de una sustancia y la de otra sustancia de referencia. 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, es decir, 1 kg/dm³.
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.
Por lo tanto, cuando queremos calcular la densidad relativa de una sustancia, utilizamos la siguiente fórmula:
Densidad media y puntual
Cuando nos encontramos con una sustancia homogénea (que tiene las mismas propiedades en cualquier porción de la sustancia que tomemos), podemos aplicar la expresión masa/volumen en cualquier porción que tomemos, y el resultado será siempre el mismo. Pero si la sustancia es heterogénea presentará densidades diferentes según la porción de sustancia que tomemos. En estos casos se habla de densidad media cuando se calcula dividiendo su masa por el volumen, y de densidad puntual cuando se mide en cada punto, posición o porción «infinitesimal» de la sustancia.
Densidad aparente
Cuando nos encontramos frente a materiales porosos que forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia, como puede ser el suelo, se aplica como medida la densidad aparente: no se trata de una propiedad intrínseca de un material, ya que depende de su compactación (más compacto = menos aire = mayor densidad)
Experimentos caseros para aprender
Os habíamos prometido algunos experimentos caseros para aprender sobre densidades. Pues bien, además del divertido experimento del «arcoíris» en un vaso que podemos ver en el vídeo, no dejéis de ver los que os hemos puesto en el enlace de aquí abajo:
5 EXPERIMENTOS CASEROS CON AGUA Y ACEITE
Ahora lo tienes clarísimo ¿verdad? Sigue aprendiendo con nosotros en nuestra sección especial de Educación.
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