Densidadeem física é uma medida da quantidade de algo que existe dentro de um determinado espaço físico (volume). Na maioria das vezes, "densidade" é considerada por convenção como "densidade de massa", mas, como conceito, simplesmente descreve como algo está lotado.
A densidade populacional de Hong Kong, por exemplo, é extremamente alta, enquanto a da Sibéria é extremamente baixa. Mas em cada caso, "pessoas" é o objeto de análise.
Para substâncias que consistem em um único elemento em alguma quantidade (por exemplo, um grama de ouro puro ou prata) ou uma mistura homogênea de elementos (como um litro de água destilada, que inclui hidrogênio e oxigênio em uma proporção fixa conhecida), pode-se presumir que não há variações significativas na densidade dentro do amostra.
Isso significa que se a densidade de um objeto homogêneo de 60 kg na sua frente é 12 kg / L, qualquer pequena porção selecionada do objeto deve ter esse valor para sua densidade.
Densidade Definida
A densidade é atribuída à letra grega rho (ρ) e é simplesmente massa
mdividido pelo volumeV. As unidades SI são kg / m3, mas g / mL ou g / cc (1 mL = 1 cc) são unidades mais comuns em ambientes de laboratório. Na verdade, essas unidades foram escolhidas para definir a densidade da água como 1,0 à temperatura ambiente.- Densidade de materiais de uso diário:O ouro, como você pode esperar, tem uma densidade muito alta (19,3 g / cc). Cloreto de sódio (sal de mesa) verifica-se a 2,16 g / cc.
Exemplos de densidade média
Dependendo do tipo de substância ou substâncias presentes, existem várias maneiras de abordar um problema de mistura de densidade.
O mais simples é quando você recebe um conjunto de N objetos e pede para determinar a densidade média dos objetos no conjunto. Este tipo de exemplo surgiria em situações em que os elementos do conjunto são do mesmo "tipo" básico (por exemplo, pessoas na Inglaterra, árvores em um dada floresta em Montana, livros em uma biblioteca municipal no Tennessee), mas pode muito bem na característica em questão (por exemplo, peso, idade, número de Páginas).
EXEMPLO:Você recebe três blocos de composição desconhecida, que têm as seguintes massas e volumes:
- Rocha A: 2.250 g, 0,75 L
- Rocha B: 900 g, 0,50 L
- Rocha C: 1.850 g, 0,50 L
a) Calcule a média das densidades das rochas do conjunto.
Isso é feito calculando as densidades individuais de cada rocha, somando-as e dividindo pelo número total de rochas no conjunto:
\ frac {(2.250 / 0,75) + (900 / 0,50) + (1.650 / 0,60)} {3} = \ frac {(3.000 + 1.800 + 3.700)} {3} = 2.833 \ texto {g / L}
b) Calcule a densidade média do conjunto de rochas como um todo.
Neste caso, você apenas divide a massa total pelo volume total:
\ frac {(2.250 + 900 + 1.850)} {(0,75 +0,50 + 0,50)} = \ frac {5.000} {1,75} = 2857 \ frac {g / cc}
Os números diferem porque as rochas não contribuem de maneira igual para esses cálculos.
Fórmula de densidade média: mistura de substâncias
EXEMPLO:Você recebe um pedaço de 5-L (5.000 cc ou mL) de material de outro planeta e diz que ele consiste em três peças fundidas dos seguintes elementos nas proporções listadas por volume:
- Espessura (ρ = 15 g / mL): 15%
- Waterium (ρ = 1 g / mL): 60%
- Tínio (ρ = 0,5 g / mL): 25%
Qual é a densidade do pedaço como um todo?
Aqui, você primeiro converte as porcentagens em decimais e as multiplica pelas densidades individuais para obter a densidade média da mistura:
(0,15) (15) + (0,60) (1,0) + (0,25) (0,50) = 2,975 \ texto {g / cc}