sábado, 11 de octubre de 2014

Densidad

Densidad

El Diccionario de la Lengua Española define Densidad así:

- Magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3). 

Es la propiedad que nos indica la cantidad de masa que se encuentra en una unidad de volumen de una sustancia (gaseosa, líquida o sólida).

La densidad entonces es la división entre la masa que tiene una sustancia y el volumen que está ocupando y se representa con la letra griega rho (ρ)


donde:
- ρ es la densidad
- m es la masa
- V es el Volumen

La densidad así definida es la densidad de un cuerpo homogéneo, la densidad media, o la densidad absoluta de la sustancia. Lo anterior es debido a que un cuerpo puede tener la distribución de su masa no uniforme, es decir, la densidad de la sustancia puede variar de un punto a otro.

Artsy density column By Kelvinsong (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

En el sistema internacional la unidad utilizada para la densidad es el kg/m3.

Hablando de fluidos, se encuentra que la densidad nos define la cantidad de masa de un fluido que ocupa una unidad de volumen. Se debe aclarar que en los fluidos no siempre tenemos densidad constante a lo largo del fluido, aunque cuando se toman pequeñas cantidades del fluido, se puede asumir este con densidad constante.

Entonces, de lo dicho anteriormente, se desprenden varias conclusiones:

- La densidad no depende de la gravedad. Lo anterior quiere decir que la densidad de una sustancia es constante en cualquier parte de la tierra (e incluso de otro planeta o en cualquier punto del universo).

- La densidad es una propiedad intensiva.

- La densidad varía con la presión y la temperatura de una determinada sustancia. Lo anterior se presenta debido a que los cambios de temperatura y/o presión pueden hacer que una sustancia se expanda o se comprima, pudiendo así encontrar una cantidad diferente de masa en una unidad de volumen.

Por cuestiones prácticas, muchas veces los problemas no se trabajan de manera directa con la densidad, sino que son trabajados con la gravedad específica (SG).

Se tiene que la densidad del agua, a 4°C y una atmósfera de presión, es constante y sus valores en las unidades más utilizadas son:


Ver Tabla de densidades
Fuentes: 
- Libro de mecánica de fluidos aplicada - Robert L. Mott

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