Medida de la densidad

Published On Aug-10-2017

Transcripción

¿Qué pesa más? ¿Un litro de agua o un litro de alcohol? Para medir el mismo volumen de agua y alcohol en envases iguales de refresco, por ejemplo, debemos atar ambos recipientes con una cuerda delgada, pero resistente, y las colgamos de un palo de limpieza, tal como se muestra a continuación:

Figura 7.1. Cuerpos de masas iguales colgando de un palo

Al hacerlo, observaremos que el sistema no se equilibra, la botella de agua desciende y la de alcohol asciende, indicándonos que la botella de agua pesa más y, por consiguiente, representa una cantidad mayor de materia que la de alcohol.

La “densidad” es un indicador del grado de concentración de materia en un volumen dado. En el caso mencionado, estamos comparando volúmenes iguales de sustancias diferentes, observando que en uno de ellos hay más materia que en el otro. Si hacemos el experimento a la inversa, es decir, sacamos agua del envase que la contiene hasta que se equilibre con el alcohol, lo cual será indicador de la misma cantidad de materia, entonces nos encontramos que el volumen de agua es menor que el de alcohol.

De manera operativa, la densidad se define de la siguiente manera:

Figura 7.2. Definición de densidad

Este número informa cuántos kilogramos hay en un cubo que tiene de largo un metro por cada lado. Dicho en términos corrientes de uso: cuantifica los kilogramos que hay en un metro cúbico.

Comparativamente dos cuerpos con densidades diferentes se distinguen porque habrá más materia en el que tiene mayor densidad.

En el caso de los cuerpos que son compresibles o expandibles, esta magnitud cambia sin que cambie la cantidad de materia; si los comprimimos adquieren mayor densidad y si se expanden, adquieren menor densidad. Esto ocurre notablemente en los gases, y muy poco en los líquidos y sólidos.

La densidad juega un papel importante en la propagación del sonido, pues cuerpos muy densos trasmiten a mayor velocidad las ondas elásticas que los cuerpos menos densos. El sonido se transmite a mayor velocidad en una atmosfera húmeda que en una seca, debido al aumento de materia por unidad de volumen producido por las partículas de agua sobre el aire seco normal.

En cualquiera de los estados de la materia, la densidad se calcula midiendo el volumen de una determinada cantidad de materia, midiendo además su masa con una balanza, a fin de determinar luego el cociente exigido por la definición operativa anteriormente vista. Esta es una magnitud que debemos saber medir, a fin de determinar la velocidad de las ondas elásticas en cualquier material.

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