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¿Cuál es la densidad del agua? ¿Importa cuál es la temperatura? ¿Cómo puedes calcular la densidad de otros objetos y líquidos?

En esta guía explicamos la densidad del agua, proporcionamos una tabla que puede utilizar para encontrar la densidad del agua a diferentes temperaturas y explicamos tres formas diferentes de calcular la densidad.

¿Cuál es la densidad del agua?

La densidad es la masa por unidad de volumen de una sustancia. La densidad del agua se da generalmente como 1 g/cm³, pero a continuación se muestra la densidad del agua con diferentes unidades.

No es casualidad que el agua tenga una densidad de 1. La densidad es la masa dividida por el volumen (ρ=m/v), y se utilizó agua como base para establecer la unidad métrica de masa, que significa un centímetro cúbico (1 cm).³) de agua pesa un gramo (1g).

Entonces 1g/1cm³= 1 g/cm³, dándole al agua su densidad fácil de recordar. Sin embargo, la densidad exacta del agua depende tanto de la presión del aire como de la temperatura del área. Sin embargo, estas variaciones en la densidad son muy leves, por lo que, a menos que necesites realizar cálculos muy exactos o que el experimento se realice en un área con una temperatura/presión extrema, puedes continuar usando 1 g/cm³para la densidad del agua. Puedes consultar el cuadro de la siguiente sección para ver cómo cambia la densidad del agua con la temperatura.

Tenga en cuenta que estos valores de densidad del agua sólo son válidos para agua pura. El agua salada (como los océanos) tiene una densidad diferente que depende de la cantidad de sal disuelta en el agua. La densidad del agua de mar suele ser ligeramente mayor que la densidad del agua pura, aproximadamente 1,02 g/cm³a 1,03 g/cm³.

Densidad del agua a diferentes temperaturas

A continuación se muestra una tabla que muestra la densidad del agua (en gramos/cm³) a diferentes temperaturas, que van desde el punto de congelación del agua (-22 °F/-30 °C) hasta su punto de ebullición (212 °F/100 °C).

Como puedes ver en el gráfico, el agua sólo tiene una densidad exacta de 1 g/cm³a 39,2°F o 4,0°C. Una vez que esté por debajo del punto de congelación del agua (32°F/0°C), La densidad del agua disminuye porque el hielo es menos denso que el agua. Esta es la razón por la que el hielo flota sobre el agua y, cuando pones cubitos de hielo en un vaso de agua, no se hunden directamente hasta el fondo.

El gráfico también muestra que, para el rango de temperaturas típico de los laboratorios de ciencias interiores (alrededor de 50°F/10°C a 70°F/21°C), la densidad del agua es muy cercana a 1 g/cm³, razón por la cual ese valor se utiliza en todos los cálculos de densidad, excepto en los más exactos. No es hasta que la temperatura es muy extrema en una dirección u otra (cerca de congelarse o hervir), que la temperatura del agua cambia lo suficiente como 1 g/cm³ya no sería aceptablemente exacto.

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Fuente: USGS

Cómo calcular la densidad de una sustancia

Entonces sabes cuál es la densidad del agua a diferentes temperaturas, pero ¿qué pasa si quieres encontrar la densidad de algo que no es agua? ¡En realidad es bastante fácil de hacer!

Puedes encontrar la densidad de cualquier sustancia dividiendo su masa por su volumen. La fórmula para la densidad es: ρ=m/v , con densidad representada por el símbolo ρ (pronunciado 'rho').

Hay tres formas principales de calcular la densidad, dependiendo de si estás tratando de encontrar la densidad de un objeto de forma regular, un objeto irregular o un líquido, y si tienes herramientas especiales como un hidrómetro.

Calcular la densidad de un objeto regular

Para objetos regulares (aquellos cuyas caras son polígonos estándar, como cuadrados, rectángulos, triángulos, etc.) puedes calcular la masa y el volumen con bastante facilidad. La masa de un objeto es simplemente cuánto pesa, y todos los polígonos regulares tienen una ecuación para determinar su volumen en función de su largo, ancho y alto.

Por ejemplo, digamos que tienes una pieza rectangular de aluminio que pesa 865 gy tiene unas medidas de 10 cm x 8 cm x 4 cm. Primero, encontrarías el volumen de la pieza de aluminio multiplicando el largo, el ancho y el alto (que es la ecuación para el volumen de un rectángulo).

V = 10cm x 8cm x 4cm = 320cm³

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Luego, divides la masa por el volumen para obtener la densidad (ρ=m/v).

865g/320cm³= 2,7 g/cm³

Entonces la densidad del aluminio es 2,7 g/cm³, y esto es válido para cualquier pieza de aluminio (puro y sólido), sin importar su tamaño.

Calcular la densidad de un líquido o un objeto irregular

Si el objeto tiene una forma irregular y no puedes calcular fácilmente su volumen, Puedes encontrar su volumen colocándolo en un cilindro graduado lleno de agua y midiendo el volumen de agua que desplaza. El Principio de Arquímedes establece que un objeto desplaza un volumen de líquido igual a su propio volumen. Una vez que hayas encontrado el volumen, usarás la ecuación estándar ρ=m/v.

Entonces, si tuvieras una pieza de aluminio diferente e irregular que pesara 550 g y desplazara 204 ml de agua en una probeta graduada, entonces tu ecuación sería ρ = 550 g/204 ml = 2,7 g/ml.

Si la sustancia cuya densidad estás tratando de encontrar es un líquido, simplemente puedes verter el líquido en el cilindro graduado y ver cuál es su volumen, luego calcular la densidad a partir de ahí.

Calcular la densidad de un líquido con un hidrómetro

Si intentas calcular la densidad de un líquido, también puedes hacerlo utilizando un instrumento conocido como hidrómetro. Un hidrómetro parece un termómetro con un bulbo grande en un extremo para hacerlo flotar.

Para usar uno, simplemente baje suavemente el hidrómetro en el líquido hasta que flote por sí solo. Encuentra qué parte del hidrómetro está justo en la superficie del líquido y lee el número en el costado del hidrómetro. Esa será la densidad. Los hidrómetros flotan más bajo en líquidos menos densos y más alto en líquidos más densos.

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Resumen: ¿Cuál es la densidad del agua?

La densidad del agua normalmente se redondea a 1 g/cm³o 1000 kg/m³, a menos que estés haciendo cálculos muy exactos o realizando un experimento en temperaturas extremas. La densidad del agua cambia dependiendo de la temperatura, por lo que si estás haciendo un experimento cerca o más allá del punto de ebullición o congelación del agua, necesitarás usar un valor diferente para tener en cuenta el cambio en la densidad. Tanto el vapor como el hielo son menos densos que el agua.

La ecuación para la densidad es ρ=m/v.

Para medir la densidad de una sustancia, se puede calcular el volumen de un objeto de forma regular y partir de ahí, medir el volumen de un líquido o cuánto líquido desplaza un objeto irregular en un cilindro graduado, o utilizar un hidrómetro para medir la densidad. densidad de un líquido.

¿Que sigue?

Ahora que sabes por qué la densidad del agua es única, pero ¿qué pasa con sus otras características? Descubra por qué el calor específico del agua es especial .

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