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Calcula la densidad de un objeto sólido, un líquido o un gas midiendo su volumen, pesándolo para determinar su masa y utilizando la densidad de fórmula (∂) = masa (metro) ÷ volumen (V) Es una operación matemática fácil reorganizar esta ecuación para que pueda calcular la masa a partir de la densidad:
metro = ∂ × V
Por qué querrías hacer esto? La masa debería ser fácil de determinar: todo lo que tiene que hacer es sacar su báscula y pesar un poco, ¿verdad? En realidad, no siempre puede hacer esto, especialmente cuando se trata de un líquido o un sólido muy pesado que es demasiado grande para su báscula. Debido a que las densidades de la mayoría de los sólidos y líquidos están tabuladas, puede buscar la densidad de la sustancia en cuestión. Siempre que pueda medir el volumen ocupado por la sustancia, lo cual es fácil si está en un recipiente, sabrá su masa.
Cómo encontrar densidad
La densidad es una cantidad fija y, como nunca cambia, puede ser un factor de proporcionalidad entre masa y volumen para cualquier sustancia dada. En otras palabras, a medida que aumenta el volumen, también lo hace la masa. Si trazó valores crecientes de volumen contra los aumentos de masa correspondientes en un gráfico, obtendría una línea recta con pendiente igual a la densidad de la sustancia.
Sin embargo, generalmente no es necesario tomarse la molestia de trazar un gráfico. Mientras conozca la composición de un sólido, puede buscar la densidad en una tabla. Si tiene un líquido, querrá buscar su gravedad específica, que es la densidad en comparación con la densidad del agua. Por ejemplo, la gravedad específica del alcohol etílico es 0.787. Como la densidad del agua es de 1 g / ml, eso significa que la densidad del alcohol es de 0,787 g / ml.
Si tiene una solución de composición desconocida, no puede buscar su gravedad específica, pero puede medirla. La herramienta para hacer esto se llama higrómetro. Lo dejas flotar en el líquido y lees la gravedad específica de la marca graduada que solo toca la superficie.
Conversión de densidad a masa
La densidad se mide en una variedad de unidades, que incluyen gramos / mililitro, kilogramos / metro cúbico y libras / pie cúbico. Cuando busque la densidad, asegúrese de que se exprese en las unidades que está utilizando para medir el volumen, o obtendrá un valor inexacto para la masa. Aquí hay algunos factores de conversión comunes.
1 kg / m3 = 0.001 g / ml = 0.062 lb / pie3.
Si usa las unidades correspondientes para la densidad y el volumen, puede calcular la masa a partir de la densidad y obtenerla en las unidades correspondientes utilizando la ecuación metro = ∂V. Una vez que conozca la masa, siempre puede convertirla a diferentes unidades si es necesario.
Ejemplos de fórmulas de densidad
1. ¿Cuál es la masa de un vial de 2 ml de tetracloruro de carbono?
La gravedad específica del tetracloruro de carbono es 1.589. Dado que el volumen de la muestra se mide en mililitros, divida la gravedad específica por la densidad del agua en g / ml para obtener la densidad en esas unidades. Al hacer esto, la densidad es de 1.598 g / ml. Ahora es fácil usar la ecuación de conversión de densidad a masa para encontrar la masa:
metro = ∂ × V = 1.589 g / ml × 2 ml = 3.178 gramos.
2. ¿Cómo encuentras la masa de una gran estatua de oro sin pesarla?
Primero, mida el volumen, en litros, utilizando el método de desplazamiento de agua. Luego, busque la densidad del oro, que es de 19,320 kg / m3. Para convertir a gramos por litro, simplemente necesita multiplicar por 1, por lo que la densidad es de 19,320 g / l. Ahora puedes calcular la masa a partir de la densidad usando la fórmula metro = ∂V y obtenga la respuesta en gramos.