¿Qué es la densidad?

Arquímedes había utilizado el concepto de densidad para exponer el fraude. La densidad es una propiedad física de la materia que expresa una relación de masa con volumen. Cuanta más masa contiene un objeto en un espacio dado, más denso es. Sin embargo, es importante recordar que esta relación no se trata solo de cuán estrechamente unidos están los átomos de un elemento o las moléculas de un compuesto. La densidad también se ve afectada por la masa atómica de un elemento o compuesto. Dado que diferentes sustancias tienen densidades diferentes, las mediciones de densidad son un medio útil para identificar sustancias.

Por ejemplo, ¿cómo se puede distinguir una tonelada métrica de plumas frente a una tonelada métrica de ladrillos, que se muestra en la Figura 1, si no se pueden ver?

Una tonelada métrica de plumas o ladrillos tendrá una masa idéntica de 1.000 kilogramos (una tonelada métrica). Sin embargo, una tonelada métrica de plumas ocupará un volumen de casi 400 millones de cm3 (aproximadamente del tamaño de cuatro camiones con remolque), mientras que una tonelada métrica de ladrillos ocupará solo medio millón de cm3 (aproximadamente del tamaño de un televisor de pantalla grande). Los ladrillos son más densos que las plumas porque su masa está empaquetada en un volumen más pequeño. Esta relación entre la masa y el volumen de una sustancia es lo que define la propiedad física de la densidad:

La densidad se define como la relación entre la masa de un objeto y su volumen, como se muestra en la ecuación anterior. Debido a que es una proporción, la densidad de un material sigue siendo la misma sin tener en cuenta la cantidad de ese material presente. Por lo tanto, la densidad se denomina propiedad intensiva de la materia. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y se mide comúnmente en unidades de gramos (g). El volumen es la cantidad de espacio ocupado por una cantidad de materia y se expresa comúnmente en centímetros cúbicos (cm3) o en mililitros (ml) (1 cm3 = 1 ml). Por lo tanto, las unidades comunes utilizadas para expresar la densidad son gramos por mililitros (g/ml) y gramos por centímetro cúbico (g/cm3).

veamos un ejemplo. Un ladrillo típico tiene una masa de 2.268 g y ocupa un volumen de 1.230 cm3. Usando la ecuación anterior, podemos calcular la densidad del ladrillo:

La densidad a veces se puede confundir en nuestra mente con el peso porque el más denso de dos objetos de igual volumen será más pesado. Recuerde, sin embargo, que es la relación entre la masa y el volumen lo que determina la densidad y no el volumen o la masa por sí solos, o incluso lo cerca que están los átomos o moléculas. Consulte la Tabla 1 para ver ejemplos de la densidad de sustancias comunes.

Density of Some Common Substances
Substance	Density(g/cm3)
Air	0.0013
Feathers	0.0025
Pine	0.5
Ice	0.92
Water	1.00
Bricks	1.84
Aluminum	2.70
Steel	7.80
Silver	10.50
Oro	19.30 h

Tabla 1: La densidad de las sustancias comunes.