O conceito de densidade é bastante importante para as áreas da Física e da Química. Essa é uma propriedade que considera a razão entre a massa (m) e o volume (v) de um material. Continue lendo para saber mais sobre esse conceito.
Em linhas gerais, a densidade consiste na relação existente entre a massa de matéria e um volume determinado. Ou seja, é uma propriedade que considera a razão entre a massa (m) e o volume (v) de um material.
Confira abaixo a fórmula através da qual a densidade é matematicamente calculada:
d = mv
Nessa fórmula:
d = densidade
m = massa
v = volume
No Sistema Internacional (SI), a unidade utilizada para expressar a densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3). Contudo, essa grandeza é frequentemente indicada pela unidade grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou ainda em grama por mililitro (g/mL).
1 g/cm3 = 1 g/ml = 1000 kg/m3
Exemplos de densidade de materiais
A partir desses exemplos, podemos concluir que:
Acima apresentamos os exemplos da densidade de dois materiais: concreto e madeira. Sabemos que dois quilos de madeira apresenta a mesma massa que dois quilos de concreto. Porém, os dois materiais apresentam como diferença o volume que ocupam.
É necessário um volume de madeira bem maior do que o volume de concreto. Isso porque o último é mais “concentrado”, isto é, apresenta maior densidade. Confira a seguir uma tabela com alguns exemplos de densidade de materiais.
Densidade de materiais em g/cm3 a 25°C | |
Água | 1,0 |
Leite | 0,5 |
Aço | 7,8 |
Madeira | 0,5 |
Chumbo | 11,3 |
Quartzo | 2,65 |
Glicerina | 1,26 |
Cobre | 8,95 |
Platina | 21,5 |
Concreto | 2,4 |
Etanol | 0,789 |
Ouro | 19,3 |
Ferro | 7,87 |
Mercúrio | 13,5 |
Gelatina | 1,27 |
Partindo dos exemplos que apresentamos acima, podemos interpretar a densidade da seguinte forma:
Abaixo você poderá conferir os fatores que afetam a densidade.
Densidade é uma propriedade específica. Isso significa que cada material possui seu próprio valor de densidade. Por exemplo, o chumbo apresenta densidade de 11,3 g/cm3 e o cobre possui densidade de 8,96 g/cm3.
Como a densidade e a temperatura são grandezas inversamente proporcionais, quando a temperatura aumenta a densidade diminui. A densidade da água, por exemplo, varia de acordo com a temperatura. Na temperatura de 15°C a densidade é de 0,9991 g/cm3. Já na temperatura de 30°C a densidade é de 0,9956 g/cm3.
Quando uma mudança de estado físico ocorre, a disposição das moléculas é alterada e isso tem influência sobre as moléculas. A água em estado sólido, por exemplo, flutua na água em estado líquido. Isso porque a água tem a densidade de 1 g/cm3, por sua vez, o gelo tem densidade de 0,92 g/cm3.
O volume é uma grandeza que apresenta variação de acordo com a pressão e a temperatura. Então, quando a pressão diminui há o aumento da densidade. Os gases são fortemente influenciados pela pressão.
O ar seco, por exemplo, apresenta densidade de 12754 kg/m3 em 0°C e 100 kPa. Em 20°C e 101,325 kPa, a densidade diminui para 1,2041 kg/m3.
Quando empregamos o termo “densidade”, estamos nos referindo à densidade absoluta ou massa específica. Ou seja, ao resultado da divisão da massa sobre o volume de um material.
Por sua vez, a densidade relativa () diz respeito a relação comparativa entre a densidade de um material e a densidade de outro material. Confira a fórmula abaixo:
= d1d2
Isso é:
= m1v1m2v2
Densidade é uma das características dos elementos químicos. A densidade absoluta, no estado sólido, consiste em uma propriedade periódica. Na Tabela Periódica, a densidade aumenta de cima para baixo (sentido vertical) e das extremidades em direção ao centro (horizontal).
Confira abaixo um breve resumo sobre densidade:
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