Unidades SI | kg / m 3 |
---|---|
Dimensión | ML -3 |
Naturaleza | intensivo |
Símbolo habitual | ρ |
La densidad de una sustancia , también llamada densidad de masa , es una cantidad física que caracteriza la masa de esta sustancia por unidad de volumen . Es la inversa del volumen de masa . Densidad es el sinónimo moderno de las expresiones obsoletas "densidad absoluta" y "densidad propia", o "masa específica".
Esta cantidad física se denota generalmente con las letras griegas ρ ( rhô ) o µ ( mu ). Usamos estas dos notaciones de acuerdo con los hábitos del campo de trabajo. Sin embargo, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) recomienda utilizar la notación ρ .
Siendo la densidad del agua, a 3,98 ° C , 1 g / cm 3 , la densidad de un líquido o un sólido se expresa con el mismo valor numérico que su densidad en g / cm 3 o en kg / l : por ejemplo, equivale a decir que la densidad del etanol es 0,79 o que su densidad es 0,79 g / cm 3 . Esto da lugar a una confusión frecuente entre los conceptos de densidad y densidad. Tenga en cuenta también como una fuente adicional de error, la traducción al inglés de densidad, que es densidad . La densidad es una cantidad intensiva definida localmente, en cualquier punto M de una sustancia:
donde es la masa infinitesimal de la sustancia que ocupa el volumen infinitesimal circundante M .
Cuando una sustancia no es homogénea, podemos definir su densidad media:
donde m es la masa de la sustancia y V el volumen que ocupa. También se puede obtener mediante integración:
donde las dos integrales triples se extienden a todo el espacio ocupado por la sustancia.
La unidad de medida de la densidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico ( kg / m 3 ). En el sistema CGS se expresa en g / cm 3 , lo que tiene la ventaja de dar valores numéricos del orden de la unidad para sólidos en condiciones normales de temperatura y presión (CNTP).
Comúnmente utilizado es g / cm 3 , kg / l o t / m 3 (las últimas unidades ser numéricamente equivalente) o cualquier otra unidad expresada por la proporción de una unidad de masa y de una unidad de volumen.
Estas unidades no deben confundirse con la notación g / l que se usa con frecuencia en química para caracterizar la concentración de un soluto en una solución acuosa . Por ejemplo, el suero fisiológico es una solución de 9 g / l de NaCl; esto significa que hay 9 g de NaCl por 1 l de solución, y no que la densidad del suero sea de 9 g / l . A diferencia de la densidad, el gramo y el litro no son el mismo material.
El valor numérico es el mismo en varias unidades porque 1 g / cm 3 = 1 kg / dm 3 = 1 kg / l = 1 t / m 3 , e igualmente 1 g / l = 1 kg / m 3 La densidad del agua está muy cerca de 1 kg / l . Esto no es casualidad porque es el resultado de los primeros intentos de definir el kilogramo como la masa de un litro de agua a 4 ° C (temperatura a la que la densidad del agua es máxima); el valor exacto de la densidad del agua a 4 ° C es 0,999 972 kg / l .
La densidad de un líquido, un sólido o un gas se puede determinar con un picnómetro o con el caudalímetro de Coriolis . Para los sólidos, también es posible utilizar una balanza y realizar un pesaje en aire para luego pesar en un líquido (preferiblemente agua), este método permite una mayor precisión. Con respecto a los líquidos, es posible utilizar un hidrómetro pero la medición no será tan precisa como durante una simple medición con un recipiente estándar.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante, el densímetro electrónico , cuya frecuencia resultante es proporcional a la densidad del producto inyectado.
La densidad aparente es la relación entre la masa de las partículas y el volumen aparente que incluye el volumen del sólido, el de los poros y el volumen del espacio entre los granos. Los valores dados en las tablas de este artículo se definen por esta densidad que se usa más comúnmente para materiales en general.
Para materiales de construcción comunes (arena, grava, etc.) esta densidad varía entre 1.400 y 1.600 kg / m 3 .
Es la relación entre la masa de material y el volumen real de los granos (suma de los volúmenes elementales de los granos incluyendo el volumen de los poros cerrados).
Para los áridos comunes, esta densidad varía entre 2.500 y 2.650 kg / m 3 y para el cemento , varía entre 2.850 y 3.100 kg / m 3 según la categoría.
Esta cantidad es interesante para materiales porosos. Para acceder a él, es necesario moler muy finamente el material y medir la densidad real del polvo obtenido. Por tanto, la densidad absoluta es la relación entre la masa del material y el volumen real del que se ha restado el volumen de los poros (abiertos y cerrados). Es igual a la densidad real en el caso de materiales no porosos.
La densidad de una solución es la suma de las concentraciones de masa (densidades parciales) de los componentes de la solución:
o :
m i es la masa del componente i en la mezcla, V el volumen de la mezcla, la concentración másica del componente i en la mezcla.Otra expresión:
.La densidad es la relación entre la masa molar de una solución y el volumen molar de la solución:
Para una solución con dos componentes, podemos escribir:
La densidad es una cantidad física relativa a una cantidad de materia presente dentro de un espacio: por lo tanto, es una cantidad física promedio.
En la física del medio continuo ( mecánica del medio continuo , resistencias de materiales , mecánica de fluidos , térmica , etc. ), la densidad debe poder definirse en cualquier punto situado dentro de un cuerpo sólido o fluido.
Una partícula material es, precisamente, dentro de un cuerpo, una cantidad de materia cuya densidad es una función continua de las coordenadas del punto, en cualquier punto que contenga esta partícula. La densidad de una partícula material es, por tanto, una cantidad física media que es también, en la escala de un cuerpo, una cantidad física puntual .
La densidad puede verse influenciada por parámetros externos. La presión y la temperatura de medición son la fuente, en particular para los gases. Aumentar la presión sobre un objeto disminuye su volumen y, por lo tanto, aumenta su densidad. La variación con la temperatura se describe mediante el coeficiente de expansión . Algunos materiales (incluida la madera) pueden absorber agua, la tasa de humedad también cambia la densidad.
Para materiales porosos (arcilla, arena, suelo, madera), las densidades indicadas son densidades aparentes. A menos que se indique lo contrario, las densidades se dan para cuerpos a una temperatura de 20 ° C , bajo presión atmosférica normal ( 1013 hPa ).
Rocas, minerales, materiales comunes | Densidad ( kg / m 3 ) |
---|---|
pizarra | 2.700-2.800 |
amianto | 2500 |
arcilla | 1300-1700 |
hormigón | 2.200 (armado 2.500) |
hormigón bituminoso conocido como revestido | 2350 |
caliza | 2.000-2.800 |
compost | 550 - 600 |
tiza | 1.700-2.100 |
diamante | 3 517 |
granito | 1.800 (alterado) - 2.500 |
arenisca | 1,600–1,900 |
caolín | 2,260 |
mármol | 2.650–2.750 |
cuarzo | 2.650 |
piedra pómez | 910 |
porcelana | 2500 |
arena | 1600 (seg) - 2000 (saturado) |
silicio | 2,330 |
capa superficial del suelo | 1250 |
vidrio a vidrio | 2.530 |
algodón | 20 - 60 |
Metales y aleaciones | Densidad ( kg / m 3 ) |
---|---|
acero | 7.500 - 8.100 |
Acero de alta velocidad HSS | 8.400 - 9.000 |
derritiendo | 6.800 - 7.400 |
aluminio | 2700 |
dinero | 10,500 |
berilio | 1.848 |
bronce | 8.400 - 9.200 |
carbono ( diamante ) | 3,508 |
carbono ( grafito ) | 2.250 |
Constantan | 8 910 |
cobre | 8 960 |
duralio | 2,900 |
estaño | 7.290 |
planchar | 7 860 |
iridio | 22,560 |
latón | 7.300 - 8.800 |
litio | 530 |
magnesio | 1.750 |
mercurio | 13 545 |
molibdeno | 10.200 |
níquel | 8900 |
oro | 19,300 |
osmio | 22,610 |
paladio | 12 000 |
platino | 21.450 |
dirigir | 11,350 |
potasio | 850 |
tantalio | 16.600 |
titanio | 4.500 |
tungsteno | 19,300 |
uranio | 19,100 |
vanadio | 6.100 |
zinc | 7.150 |
Liquidos | Densidad ( kg / m 3 ) |
---|---|
acetona | 790 |
ácido acético | 1.049 |
nitrógeno líquido a −195 ° C | 810 |
bromo a 0 ° C | 3,087 |
agua a 4 ° C | 1000 |
agua de mar | 1000-1032 |
gasolina | 750 |
etanol | 789 |
éter | 710 |
diesel | 850 |
glicerina | 1.260 |
helio líquido a −269 ° C | 150 |
aceite de oliva , aceite de semilla de uva , aceite de sésamo , y muchos otros aceites vegetales | 920 |
hidrógeno líquido a −252 ° C | 70 |
oxígeno líquido a −184 ° C | 1140 |
Leche | 1.030 |
sangre humana | 1056–1066 |
Consulte [1] para obtener una lista de la densidad del aceite (contiene una gran cantidad de aceites raros, pero le faltan varios aceites muy comunes como el de girasol, colza, maíz, soja y maní)
Gas a 0 ° C | Fórmula | Densidad ( kg / m 3 o g / l ) |
---|---|---|
acetileno | C 2 H 2 | 1,170 |
aire | - | 1,293 |
aire a 20 ° C | - | 1.204 |
hexafluoruro de azufre a 20 ° C | SF 6 | 6.164 |
amoníaco | NH 3 | 0,77 |
argón | Arkansas | 1,783 |
dinitrógeno | No. 2 | 1250 |
isobutano | C 4 H 10 | 2.670 |
butano (lineal) | C 4 H 10 | 2700 |
dióxido de carbono | CO 2 | 1.804 |
vapor de agua a 100 ° C | H 2 O | 0.597 |
helio | Oye | 0,178 |
hidrógeno | H 2 | 0,089 |
criptón | Kr | 3,74 |
neón | Nació | 0,90 |
monóxido de carbono | CO | 1250 |
ozono | O 3 | 2.14 |
propano | C 3 H 8 | 2.01 |
radón | Rn | 9,73 |
Plásticos, caucho | Densidad ( kg / m 3 ) |
---|---|
PÁGINAS | 850 - 920 |
LDPE | 890 - 930 |
HDPE | 940 - 980 |
abdominales | 1.040-1.060 |
PD | 1.040-1.060 |
nailon 6.6 | 1120–1 160 |
PMA | 1160-1200 |
PLA | 1250 |
PMMA , plexiglás | 1180-1190 |
PVC flexible (plastificado) | 1190-1350 |
Baquelita | 1350-1400 |
MASCOTA | 1380-1410 |
PVC rígido | 1380-1410 |
goma | 920-2.200 |
La madera es un material vivo cuya densidad varía según varios parámetros, principalmente el gas y la humedad . La madera con una densidad superior a 1000 kg m −3 no flota.
|
|
Densidad de elementos en estado estándar , a temperatura y presión ambiente, en g / cm 3 (los elementos con una densidad mayor que la del osmio o el iridio tienen solo una densidad calculada / prevista y no medida, de hecho, estos elementos radiactivos superpesados se produjeron en una cantidad demasiado pequeña o se desintegran demasiado rápido para permitir una medición):
H | Oye | |||||||||||||||||
Li 0.534 |
Ser 1.848 |
B 2.34 |
C 2 |
NO | O | F | Nació | |||||||||||
Na 0,971 |
Mg 1.738 |
Al 2,6989 |
Si 2,33 |
P 1,82 |
S 2.07 |
Cl | Arkansas | |||||||||||
K 0,89 |
Ca 1,54 |
2.989 Sc |
Ti 4.51 |
V 6 |
Cr 7.15 |
Mn 7,3 |
Fe 7.874 |
Co 8,9 |
Ni 8.902 |
Cu 8,96 |
Zn 7.134 |
Ga 5.904 |
Gé 5,323 |
Ace 5,72 |
Se 4.79 |
Br 3,12 |
Kr | |
Rb 1.532 |
Sr 2,64 |
Y 4.469 |
Zr 6,52 |
Núm 8.57 |
MB 10,22 |
Tc 11,5 |
Ru 12.1 |
Rh 12.41 |
Pd 12.02 |
Ag 10.5 |
Cd 8.69 |
En 7.31 |
Sn 7,29 |
Sb 6,68 |
Te 6.23 |
Yo 4.93 |
Xe | |
Cs 1,87 |
Ba 3.62 |
* |
Leer 9,841 |
Hf 13,31 |
Tu 16.4 |
W 19,3 |
Re 20.8 |
Hueso 22,587 |
Ir 22.562 |
Pt 21,45 |
A las 19,3 |
Hg 13,546 |
Tl 11,85 |
Pb 11,35 |
Bi 9.79 |
Po 9.2 |
A | Rn |
De 1,87 |
Ra 5 |
** |
Lr |
Rf 23,2 |
Db 29,3 |
Sg 35 |
Bh 37.1 |
Hs 40.7 |
Mt 37,4 |
Ds 34,8 |
Rg 28,7 |
Cn | Nueva Hampshire | Florida | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
El 6.145 |
Este 6.77 |
Pr 6.773 |
Nd 7.008 |
Pm 7.264 |
Sm 7.52 |
UE 5.244 |
Di - s 7.901 |
Tb 8.23 |
Dy 8.551 |
Ho 8,795 |
Er 9.066 |
Tm 9.321 |
Yb 6,9 |
||||
** |
Hch 10.07 |
Mi 11.72 |
Pa 15,37 |
U 19,1 |
Np 20.25 |
Pu 19.816 |
Soy 12 |
Cm 13,51 |
Bk 13.25 |
Cf 15,1 |
Isa 8,84 |
Fm | Maryland | No |
Densidad de los elementos en su punto de fusión en g / cm 3 :
H 0.071 |
Oye | |||||||||||||||||
Li 0.512 |
Ser 1,69 |
B 2.08 |
VS | NO | O | F | Nació | |||||||||||
Na 0,927 |
Mg 1.584 |
Al 2.375 |
Si 2.57 |
PAG |
S 1.819 |
Cl | Arkansas | |||||||||||
K 0,828 |
Ca 1378 |
Sc 2.8 |
Ti 4.11 |
V 5.5 |
Cr 6.3 |
Mn 5,95 |
Fe 6,98 |
Co 7.75 |
Ni 7,81 |
Cu 8.02 |
Zn 6,57 |
Ga 6.08 |
Ge 5.6 |
As 5.22 |
Se 3.99 |
Br | Kr | |
Rb 1,46 |
Sr 6,98 |
Y 4.24 |
Zr 5,8 |
Nótese bien |
MB 9.33 |
Tc |
Ru 10,65 |
Rh 10.7 |
Pd 10,38 |
Ag 9.32 |
Cd 7.996 |
En 7.02 |
Sn 6,99 |
Sb 6.53 |
Te 5,7 |
I | Xe | |
Cs 1.843 |
Ba 3.338 |
* |
Leer 9.3 |
Hf |
Tu 15 |
W 17.6 |
Re 18.9 |
Hueso 20 |
Ir 19 |
Pt 19,77 |
A las 17:31 |
Hg |
Tl 11.22 |
Pb 10,66 |
Bi 10.05 |
Correos | A | Rn |
P. | Real academia de bellas artes | ** |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Monte | Ds | Rg | Cn | Nueva Hampshire | Florida | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
El 5.94 |
Este 6.55 |
Pr 6.5 |
Nd 6,89 |
Pm |
Sm 7,16 |
Eu 5,13 |
Di-s 7.4 |
Tb 7,65 |
Dy 8,37 |
Ho 8,34 |
Er 8,86 |
Tm 8.56 |
Yb 6.21 |
||||
** |
C.A | Th | Pensilvania |
U 17.3 |
Notario público |
Pu 16.63 |
Soy | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Maryland | No |