Los líquidos tienen un volumen definido y adoptan la forma del recipiente que los contiene.
Densidad
Otra propiedad que nos ayuda a diferenciar a los materiales se determina por la relación entre dos propiedades intrínsecas de la materia, su masa y su volumen, esa relación nos indica cuál es la cantidad de masa contenida en el volumen y es conocida como la densidad específica; $\rho$.
$\rho=\frac{m}{V} $
Por ejemplo, si tenemos un bloque de aluminio, cuyo volumen es de $10 cm^3$ y su valor de masa es de $27 g$, entonces la densidad del aluminio será
$\rho=\frac{27 g}{10 cm^3}=2.7 gr/cm^3$ Esté resultado nos indica que por cada $cm^3$ de aluminio se tiene una masa de $2.7 g$.
El concepto de densidad es empleado en varias ocasiones de forma incorrecta; al oír expresiones como, “la piedra pesa más que el agua”, “el plomo es más pesado que el agua”, “un kilogramo de algodón pesa menos que un kilogramo de oro” deberían de cambiarse por: “la piedra es más densa que el agua”, “el plomo es más denso que el agua” o el “algodón es menos denso que el oro”.
Al identificar la propiedad de la densidad, podemos explicar el porqué una moneda se puede hundir en un vaso con agua y un tapón de corcho no, resulta que la moneda tiene mayor densidad que el agua, en tanto que para el corcho su densidad es menor que la del agua.
Objetos con diferentes densidades. La moneda se hunde por tener mayor densidad en comparación con el corcho.
El valor de la densidad, se determina experimentalmente para cada sustancia y se ha publicado una gran cantidad de tablas de densidad para los diferentes materiales. Ese valor puede variar con los cambios en la temperatura y por esa razón en cada tabla siempre indicarán el valor de temperatura que se debe tomar como referencia.
Dato que te puede interesar
Sabías que …el litro se introdujo en Francia en 1795 como una de las nuevas “unidades de medida republicanas” y se definió como un decímetro cúbico. La abreviatura cc (para centímetro cúbico, igual a un mililitro o mL) es una unidad del sistema SI. La abreviatura cc todavía se usa comúnmente en muchos campos, incluida la dosificación médica y el tamaño para pequeñas cilindradas de motores de combustión, como los que se usan en las motocicletas.
En la imagen puedes apreciar un centímetro cúbico.
Centímetro cúbico
En el Sistema Internacional (S.I.) la unidad de medida de la masa es el kg y para el volumen se tiene el metro cúbico, en la práctica es muy común encontrar el uso de otra unidad, $g/ cm^3$. Como se muestra a continuación, ambas unidades de medida se relaciona por un factor de $10^3$.
$\frac{1kg}{m^3}=\frac{1,000 g}{1,000,000 cm^3}=\frac{1}{1,000}\frac{g}{cm^3}=\frac{1 \times 10^{-3} g}{cm^{3}}$
$\frac{1kg}{m^3}=\frac{1 \times 10^{-3} g}{cm^{3}}$ o
$\frac{1 \times 10^{3} kg}{m^{3}} = \frac{1 g}{cm^{3}}$
De está forma, utilizando el concepto de densidad, cada sustancia queda determinada por un valor de densidad específica. En la siguiente tabla se muestran algunos ejemplos:
Material | Densidad ($\frac{Kg}{m^3}$) a $20^oC$ |
Aire (1 atm, 20°C) | $1.20$ |
Etanol | $0.81×10^3$ |
Hielo | $0.92×10^3$ |
Sangre | $1.06×10^3$ |
Concreto | $2×10^3$ |
Plata | $8.9×10^3$ |
Hierro | $7.8 x10^3$ |
Plomo | $11.3 x10^3$ |
Para que comprendas el método para obtener la densidad de una sustancia (relación masa – volumen) te proponemos la siguiente actividad.
Actividad H5P
En el caso de los fluidos ¿cómo podrías identificar las diferencias de densidad?