Unidad Didáctica: La materia y sus transformaciones

LA DENSIDAD, UNA PROPIEDAD DE LA MATERIA

¿QUÉ ES LA DENSIDAD?

La densidad mide, en cierto modo, lo concentrada que está la masa en un cuerpo. Por ejemplo, el plomo tiene una densidad mayor que la madera. Es decir, que si tomamos dos bolas iguales de plomo y de madera, la de plomo tendrá una masa mayor.

Esta propiedad depende de la masa y del volumen correspondiente a una determinada cantidad de materia. Así, para medir la densidad de un objeto primero tenemos que determinar su masa y volumen y luego dividir ambas magnitudes:

Densidad=masa/volumen

En esta expresión, si la masa se expresa en gramos y el volumen se expresa en cm3, la densidad se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm3).

Fíjate:

La densidad del agua es 1 gramo por centímetro cúbico. Esto significa que en un cubo que mida un cm de lado el agua en él contenido tiene una masa de 1 gramo.

Cuanto mayor sea la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen, mayor será la densidad de esa sustancia y viceversa.

Por lo general, la densidad de los sólidos es mayor que la de los líquidos; y la de los líquidos es mayor que la de los gases.

CÓMO CALCULAMOS LA DENSIDAD DE UN OBJETO

La relación masa / volumen es un valor constante para cada sustancia, a presión y temperatura constantes.

Para calcular la densidad de una sustancia necesitamos conocer su masa y su volumen. Vamos a realizarlo con un ejemplo en concreto.

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Si queremos calcular la densidad del siguiente elemento, primero tenemos que saber su masa:

Observa la imagen anterior: con la balanza determinamos que el elemento tiene una masa de 445 gramos.

Para calcular su volumen realizamos la siguiente experiencia:

Como es un elemento regular calculamos su volumen observando el líquido desplazado en la probeta. El recipiente, sin el elemento, tiene un volumen de 220 cm3, al introducirlo en él, el nivel del agua se desplaza hasta los 270 cm3, es decir, el volumen del elemento es de 270 – 220 = 50 cm3.

Conociendo ambos datos calcular la densidad de este material es muy sencillo. Sólo tienes que dividir su masa entre el volumen:

Densidad=masa/volumen

Por tanto, la densidad de este elemento es 445 dividido entre 50, cuyo resultado es 8,9 gramos por centímetro cúbico.

445 /50=8,9 g /cm3

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LA DENSIDAD DE ALGUNAS SUSTANCIAS

Cada materia tiene su propia densidad.

Sustancia Densidad (g/cm3)GA

SEO

SOS Aire 0,0013

Helio 0,002

LÍQ

UID

OS

Alcohol 0,8

Aceite 0,92

Agua 1

Vinagre 1,05

Mercurio 13,6

SÓLI

DOS

Madera 0,4 – 0,6

Aluminio 2,7

Estaño 7,31

Hierro 7,9

Cobre 8,96

Plata 10,5

Oro 19,3

Platino 19,84

Densidad del corcho:

Densidad del plomo:

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APLICACIONES DE LA DENSIDAD DE LA MATERIA

¿Flota o se hunde?

La flotabilidad de los sólidos en líquidos depende de las densidades de ambos: si el sólido es más denso que el líquido, se hunde en él; en cambio, si el sólido es menos denso, entonces flota.

Por ejemplo, si metemos una bola de hierro en un recipiente con agua, la bola se hundirá porque la densidad del hierro es mucho mayor que la del agua. En cambio, un

trozo de madera o un tapón de corcho flotarán en el agua porque la densidad de ambos materiales es menor que la del agua.

Lo mismo sucede con dos líquidos inmiscibles: el más denso se sitúa debajo, y el menos denso, arriba. Prueba a introducir en un vaso de agua una pequeña cantidad de aceite y compruébalo.

EXPERIENCIA. Huevo, agua y sal.

Realiza en casa la siguiente experiencia. Coge tres vasos iguales y llénalos de agua. El primero de los vasos sólo contiene agua, en el segundo añade un poco de sal y en el tercero añade mucha sal. Ahora introduce un huevo en el primer vaso y observa cómo se hunde en el agua. Repite la operación pero en el segundo vaso y, finalmente, mete el huevo en el tercer vaso y observa que flota.

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La explicación a esta experiencia es muy sencilla. Al echar sal en el agua, la convertimos en agua salada cuya densidad es mucho mayor, por lo que el huevo flota.

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