Visita Wikilingue.com

Densitat

De Wikipedia, l'enciclopèdia lliure

(S'ha redirigit des de: Densitat (física))
Para altres usos d'aquest terme, vegeu Densitat (desambiguació).
Substància Densitat mitjana
(en kg/m3)
Oliï 920
Acer 7850
Aigua destil·lada a 4ºC 1000
Aigua de mar 1027
Aire 1,2
Aerogel 1-2
Alcohol 780
Magnesi 1740
Alumini 2700
Carboni 2260
Cautxú 950
Coure 8960
Cos humà 950
Diamant 3515
Gasolina 680
Heli 0,18
Gel 920
Ferro 7874
Formigó armat 2500-3500
Fusta 600 - 900
Mercuri 13580
Or 19300
Wolframio 19250
Urani 19050
Tàntal 16650
Tori 11724
Estany 7310
Pedra pómezPumita 700
Plata 10490
Osmi 22610
Iridi 22560
Platí 21450
Plom 11340
Poliuretano 40
Sang 1480 - 1600
Terra (planeta) 5515
Vidre 2500

En física, la densitat, simbolitzada habitualment per la lletra grega \rho\,\! i denominada en ocasions massa específica, és una magnitud referida a la quantitat de massa continguda en un determinat volum, i pot utilitzar-se en termes absoluts o relatius. En termes senzills, un objecte petit i pesat, com una pedra o un tros de plom, és més dens que un objecte gran i lleuger, com un suro o una mica d'escuma.

Contingut

Densitat absoluta

La densitat és la magnitud que expressa la relació entre la massa i el volum d'un cos. La seva unitat en el Sistema Internacional és el quilogram per metre cúbic (kg/m3), encara que freqüent i col·loquialment s'expressa en g/cm3. La densitat és una magnitud intensiva.

Usos

Densitat absoluta

La densitat o densitat absoluta expressa la massa per unitat de volum.

\rho = \frac {m}{V}

on ρ és la densitat, m és la massa i V és el volum del cos.

Densitat relativa

Article principal: Densitat relativa

La densitat relativa és també cridada gravetat específica o pes específic, i és la relació entre la densitat d'una substància i la d'una altra, presa com a patró. Generalment per a sòlids i líquids s'empra el aigualeix destil·lada, i per a gasos, el aire o el hidrogen.

\rho_r = \frac {\rho_0}{\rho}

on ρr és la densitat relativa, ρ és la densitat absoluta, i ρ0 és la densitat de la substància.

Per als líquids i els sòlids, la densitat de referència habitual és la de l'aigua líquida a la pressió d'1 atm i la temperatura de 4 °C. En aquestes condicions, la densitat absoluta de l'aigua destil·lada és de 1000 kg/m3, és a dir, 1 kg/L.

Per als gasos, la densitat de referència habitual és la de l'aire a la pressió d'1 atm i la temperatura de 0 °C.

Unitats de densitat

Unitats de densitat en el Sistema Internacional d'Unitats (SI):

R = 0,082 \ \frac{\text{atm} \cdot \text{L}}{\text{mol} \cdot \text{K}}

Unitats usades en el Sistema Anglosaxó d'Unitats:

Densitat mitjana i puntual

Per a un sistema homogeni, la fórmula massa/volum pot aplicar-se a qualsevol regió del sistema obtenint sempre el mateix resultat.

No obstant això, un sistema heterogeni no presenta la mateixa densitat en parts diferents. En aquest cas, cal mesurar la "densitat mitjana", dividint la massa de l'objecte pel seu volum o la "densitat puntual" que serà diferent en cada punt, posició o porció infinitessimal) del sistema, i que vindrà definida per

\rho = \lim_{V \to 0} \frac {m}{V} = \frac {d m}{d V}

Densitat aparent i densitat real

La densitat aparent és una magnitud aplicada en materials porosos com el sòl, els quals formen cossos heterogenis amb intersticios d'aire o una altra substància normalment més lleugera, de manera que la densitat total del cos és menor que la densitat del material porós si es compactés.

En el cas d'un material barrejat amb aire es té:

\rho_{ap} = \frac {m_{ap}}{V_{ap}} = \frac {m_r + m_{aire}}{V_r + V_{aire}}

La densitat aparent d'un material no és una propietat intrínseca del material i depèn de la seva compactació.

Mesurament de densitat

Picnòmetre.

La densitat pot obtenir-se de forma indirecta i de forma directa. Per a l'obtenció indirecta de la densitat, es mesuren la massa i el volum per separat i posteriorment es calcula la densitat. La massa es mesura habitualment amb una balança, mentre que el volum pot mesurar-se determinant la forma de l'objecte i mesurant les dimensions apropiades o mitjançant el desplaçament d'un líquid, entre altres mètodes.

Entre els instruments més comuns per a la mesura de densitats tenim:

Una altra possibilitat per determinar les densitats de líquids i gasos és utilitzar un instrument digital basat en el principi del tub en O oscilante[cita requerida].

Canvis de densitat

En general, la densitat d'una substància varia quan canvia la pressió o la temperatura.

L'efecte de la temperatura i la pressió en els sòlids i líquids és molt petit, per la qual cosa típicament la compresibilidad d'un líquid o sòlid és de 10–6 bar–1 (1 bar=0,1 MPa) i el coeficient de dilatació tèrmica és de 10–5 K–1.

D'altra banda, la densitat dels gasos és fortament afectada per la pressió i la temperatura. La llei dels gasos ideals descriu matemàticament la relació entre aquestes tres magnituds:

\rho = \frac {p\,M}{R\,T}

on R\, és la constant universal dels gasos ideals, p\, és la pressió del gas, M\, la seva massa molar i T\, la temperatura absoluta.

Això significa que un gas ideal a 300 K (27 °C) i 1 atm duplicarà la seva densitat si s'augmenta la pressió a 2 atm mantenint la temperatura constant o, alternativament, es redueix la seva temperatura a 150 K mantenint la pressió constant.

Vegeu també

jo:Kíkisí

Obtingut de «http://ca.wikilingue.com/es/Densitat»