Em geral, uma razão compara duas grandezas que possuem as mesmas unidades, com o objetivo de determinar o valor numérico que relaciona as duas grandezas.
Por exemplo, é comum em receitas de bolo que os ingredientes tenham que ser incluídos nas proporções de peso. O peso do açúcar no bolo deve ser igual ao peso da farinha, mas isso não significa que serão adicionados em volumes iguais. Por que é que?
Noções básicas de densidade
Primeiro, a fórmula geral da densidade de massa é a massa que ocupa uma unidade de volume, por unidade de volume. A densidade é simplesmente uma maneira de descrever como algum material é distribuído. Existem muitos tipos de densidades: Qualquer quantidade que é descrita como uma quantidade por unidade de área, volume ou outra unidade espacial é uma densidade.
É útil lembrar as densidades de alguns materiais comuns como referência ao comparar outros materiais. A densidade da água é de 1 g / mL, e a densidade do ar na pressão e temperatura padrão é cerca de 1,18 vezes 10-3 g / cm3.
Calculando a densidade do ar
O cálculo da densidade do ar depende de vários fatores, como:
- pressão atmosférica
-
P
- temperatura
- T
O lei do gás ideal é a melhor maneira de determinar a relação entre pressão, temperatura e densidade do ar, ρ.
Maneiras rápidas de estimar mudanças na densidade do ar
Vamos manter a pressão constante e ver o que acontece se a temperatura mudar. Se a temperatura aumentar, o denominador aumentará enquanto o numerador permanece constante. Isso significa que a densidade do ar diminuiria. Da mesma forma, se a pressão aumentar enquanto a temperatura permanecer constante, a densidade do ar aumentará.
É útil lembrar essas relações, ou simplesmente a lei dos gases ideais, para poder determinar rapidamente como a densidade do ar depende de fatores ambientais, como pressão e temperatura.
Também pode ser útil calcular as taxas de densidade do ar para determinar se os fatores ambientais aumentaram ou diminuíram para resultar na alteração da densidade.
O que é uma razão de densidade?
Uma proporção de densidade é simplesmente uma maneira de comparar duas densidades que estão nas mesmas unidades. Normalmente, as densidades de sólidos e líquidos são comparadas à densidade da água. Para gases, a comparação padrão é o ar. Esta relação tem um nome especial devido à padronização: Gravidade Específica.
As gravidades específicas são, portanto, sem unidade e são simplesmente um fator numérico que pode ser multiplicado pelo meio de padronização (água ou ar, dependendo do material que você está considerando), para determinar a densidade do material.
As sutilezas da relação de densidade para assar bolos
E quanto ao bolo? Como podemos determinar a quantidade de açúcar e farinha de que nosso bolo precisa? Lembre-se de que os pesos dos dois devem ser semelhantes, mas isso não significa que podemos despejar um copo de cada um em nossa massa.
A densidade do açúcar granulado é de 0,85 g / cm3, e a densidade da farinha multiuso é 0,53 g / cm3. Imediatamente, podemos calcular a razão de densidade de açúcar para farinha: 0,85 / 0,53 = 1,6. A partir disso, sabemos que no mesmo volume de açúcar e farinha, o açúcar ficará 1,6 vezes mais pesado.
Portanto, se uma receita pede 1 xícara de açúcar, precisamos adicionar 1,6 xícara de farinha de trigo para que a proporção seja mantida e nosso bolo cresça adequadamente.
É claro que as proporções são uma ótima maneira de determinar rapidamente como as massas e os volumes de diferentes materiais estão relacionados entre si.
