Densidad De La Materia

Más o menos 250 A.C., el matemático griego Arquímedes recibió la tarea de determinar si un artesano había defraudado al Rey de Siracusa cuando cambió una medida de oro en la corona del Rey por una de plata. Arquímedes reflexionó sobre el problema mientras se relajaba en una piscina. Ahí se dio cuenta que el agua se desparramaba a los lados de la piscina. Arquímedes tuvo una epifanía (una relevación). Se dio cuenta que la cantidad de agua que se desparramaba era igual en volúmen que el espacio que su ocupaba cuerpo. De repente este hecho le dio el método para diferenciar una corona de oro y plata de una corona de puro oro. Ya que la medida de la plata ocupa más espacio que el equivalente de la medida de oro, Arquímedes puso la corona del artesano y una corona equivalente de puro oro en dos tubos de agua. Encontró que se desparramaba más agua del tubo cuando la corona del artesano estaba adentro. Resulta que el artesano había estado defraudando al Rey. La leyenda dice que Arquímedes estaba tan entusiasmado con su descubrimiento que corrió desnudo por las calles de Grecia gritando Eureka! Eureka! (La palabra griega que significa 'Lo encontré').

Arquímedes había usado el concepto de densidad para exponer este fraude. La densidad es una propiedad física de la materia que describe el grado de compacidad de una substancia. La densidad describe cuán unidos están los átomos de un elemento o las moléculas de un compuesto. Mientras más unidas están las partículas individuales de una substancia, más densa es la substancia. Puesto que las diferentes substancias tienen densidades diferentes, la medidas de la densidad son una vía útil para identificar las substancias.

Por ejemplo, ¿cómo distinguir una tonelada métrica de plumas de una tonelada métrica de ladrillos si no puede vistas?

Figura 1: Ladrillos y plumas

Una tonelada métrica de plumas o ladrillos tiene un masa idéntica de 1,000 kilogramos (una tonelada métrica). Sin embargo, una tonelada métrica de plumas ocupa un volúmen de casi 400 millones cm3 (más o menos el tamaño de 4 tractores), mientras que una tonelada métrica de ladrillos ocupa solo medio millon cm3 (más o menos el tamaño de una televisión grande). Los ladrillos son más densos que las plumas porque su masa está contenida en un volumen más pequeño. Esta relación entre masa y volúmen de una substancia es lo que define la propiedad física de la densidad:

Densidad = Masa/Volúmen

La densidad es una propiedad intensiva de la materia definida como la relación de la masa de un objeto dividida por su volumen. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y comúnmente se la mide en unidades de gramos (g). El volumen es la cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia y es comúnmente expresado en centímetros cúbicos (cm3) o en milímetros (ml) (un cm3 es igual a 1 ml). Por consiguiente, las unidades comunes usadas para expresar la densidad son gramos por milímetros (g/ml) y gramos por centímetros cúbicos (g/cm3).

Veamos un ejemplo. Un ladrillo típico tiene una masa de 2,268 g y ocupa un volumen de 1,230 cm3. La densidad del ladrillo es por tant:

2,268 g/1,230 cm3 = 1.84 g/cm3

La densidad es un concepto fácil de confundir. Por ejemplo, muchas cosas que comúnmente creemos que son 'livianas' o 'pesadas' no tienen masas diferentes, pero sí tienen densidades diferentes. Mire la tabla aquí mostrada para ver ejemplos de las densidades de substancias comunes.

Densidad de Algunas Substancias Comunes

Substancia Densidad(g/cm3) (g/cm3)

Aire

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