Densidade da matéria - conceito, tipos e exemplos

Explicamos o que é densidade e que tipos de densidade existem. Exemplos da densidade absoluta de diferentes substâncias.

Como o gelo é menos denso que a água, ele flutua no topo.

Qual é a densidade da matéria?

Densidade é uma quantidade escalar , frequentemente usada em física e química , que se refere à quantidade de massa presente em um determinado corpo ou substância por unidade de volume. Geralmente é representado pelo símbolo ρ.

Dois corpos ou substâncias do mesmo tamanho e proporções exatas podem ter densidades diferentes, e isso é medido por meio da densidade média, que é a relação entre a massa de um corpo e o volume que ocupa no espaço, de acordo com a seguinte fórmula:

onde m é a massa e V é o volume , então a unidade de medida da densidade no Sistema Internacional será o quilograma por metro cúbico (kg / m ³ ) ou unidades de medida equivalentes.

As variações de temperatura e pressão afetam a medição da densidade de uma substância.

A densidade da matéria é freqüentemente associada à história do filósofo grego Arquimedes , que supostamente foi incumbido de determinar se a coroa do rei foi forjada com ouro puro ou se foi feita de uma liga com outros metais .

Durante um banho de imersão, Arquimedes percebeu que poderia calcular o volume da corona mergulhando-a em água e medindo o deslocamento do líquido , sem ter que derretê-lo ou quebrá-lo. Então ele poderia pesar a coroa (para ter sua massa) e determinar, usando a fórmula detalhada acima, a densidade da coroa. Ele comparou os valores da densidade calculada da coroa com a densidade do ouro puro (que é uma constante), e desta forma soube se era ouro puro ou uma liga, já que a densidade do ouro teria mudado quando misturado com outros metais.

Veja também: Gravidade específica

Tipos de densidade

Existem vários tipos de densidade da matéria:

Densidade absoluta. Normalmente falamos em densidade absoluta quando usamos o termo densidade , e é uma quantidade intensiva calculada, como dissemos acima, a partir do volume e da massa. Suas unidades de medida SI são (kg / m ³ ).
Densidade relativa. Esse outro tipo, por outro lado, surge da comparação entre a densidade da substância em questão e alguma outra que serve de referência, portanto, é uma quantidade adimensional (sem unidades). Para líquidos e sólidos , a densidade da água é usada como referência (a 1atm e 4 ° C), enquanto para gases a densidade do ar é usada (a 1atm e 0 ° C). É calculado da seguinte forma:
onde r é a densidade relativa, é a densidade absoluta e 0 é a densidade da substância de referência.
Densidade aparente. É aplicado em materiais heterogêneos, bem como em materiais porosos, cuja mistura afeta a densidade (sendo menor do que se cada elemento fosse compactado separadamente). Portanto, esse tipo de densidade não depende da natureza da matéria, mas da forma como ela está disposta. Por exemplo, se tivermos um material hidratado, sua densidade aparente será:
onde _a é a densidade aparente do material, mh é a massa do material seco e V0 é o volume do material hidratado, ou seja, sem secagem.