Você calcula a densidade de um objeto sólido, um líquido ou um gás medindo seu volume, pesando-o para determinar sua massa e usando a fórmula
\ delta = \ frac {m} {V}
Onde∂é densidade,mé massa eVé o volume. É uma operação matemática fácil reorganizar esta equação para que você possa calcular a massa a partir da densidade:
m = \ delta \ vezes V
Por que você quer fazer isso? A massa deve ser fácil de determinar - tudo o que você precisa fazer é pegar sua balança e pesar, certo? Na verdade, você nem sempre pode fazer isso, especialmente quando está lidando com um líquido ou um sólido muito pesado que é grande demais para sua escala. Como as densidades da maioria dos sólidos e líquidos são tabuladas, você pode pesquisar a densidade da substância em questão. Contanto que você consiga medir o volume ocupado pela substância, o que é fácil se estiver em um recipiente, você saberá sua massa.
Como Encontrar Densidade
A densidade é uma quantidade fixa e, como nunca muda, pode ser um fator de proporcionalidade entre a massa e o volume de qualquer substância. Em outras palavras, conforme o volume aumenta, também aumenta a massa. Se você plotar valores crescentes de volume em relação aos aumentos de massa correspondentes em um gráfico, obterá uma linha reta com inclinação igual à densidade da substância.
Normalmente, você não precisa se dar ao trabalho de plotar um gráfico. Contanto que você saiba a composição de um sólido, você pode consultar a densidade em uma tabela. Se você tiver um líquido, verifique sua gravidade específica, que é a densidade comparada à densidade da água. Por exemplo, a gravidade específica do álcool etílico é 0,787. Como a densidade da água é 1 g / ml, isso significa que a densidade do álcool é 0,787 g / ml.
Se você tem uma solução de composição desconhecida, não pode pesquisar sua gravidade específica, mas pode medi-la. A ferramenta para fazer isso é chamada de higrômetro. Você o deixa flutuar no líquido e lê a gravidade específica na marca graduada que apenas toca a superfície.
Conversão de densidade em massa
A densidade é medida em uma variedade de unidades, incluindo gramas / mililitro, quilogramas / metro cúbico e libras / pé cúbico. Quando você olha a densidade, certifique-se de que está expressa nas unidades que você está usando para medir o volume, ou você obterá um valor impreciso para a massa. Aqui estão alguns fatores de conversão comuns
1 kg / m3 = 0,001 g / ml = 0,062 lb / pés3.
Se você usar unidades correspondentes para densidade e volume, você pode calcular a massa a partir da densidade e obtê-la em unidades correspondentes usando a equaçãom = ∂V. Depois de saber a massa, você sempre pode convertê-la em unidades diferentes, se necessário.
Exemplos de fórmula de densidade
1. Qual é a massa de um frasco de 2 ml de tetracloreto de carbono?
A gravidade específica do tetracloreto de carbono é 1,589. Como o volume da amostra é medido em mililitros, divida o peso específico pela densidade da água em g / ml para obter a densidade nessas unidades. Fazendo isso, você descobre que a densidade é de 1,598 g / ml. Agora é fácil usar a equação de conversão de densidade em massa para encontrar a massa:
m = \ delta \ vezes V = 1,589 \ vezes 2 = 3,178 \ texto {gramas}
2. Como você encontra a massa de uma grande estátua de ouro sem pesá-la?
Primeiro, meça o volume, em litros, usando o método de deslocamento de água. Em seguida, procure a densidade do ouro, que é 19.320 kg / m3. Para converter em gramas por litro, você simplesmente precisa multiplicar por 1, então a densidade é 19.320 g / l. Agora você pode calcular a massa a partir da densidade usando a fórmulam = ∂Ve obter a resposta em gramas.