O que pesa mais: um quilo de chumbo ou um quilo de algodão? A brincadeira de confundir alguém com esse tipo de pergunta possibilita discutirmos a densidade como uma das aplicações do conceito de razão. Show
O que confunde as pessoas nessa pergunta é a memória sobre a qualidade material do chumbo e do algodão. O primeiro remete ao que é muito pesado - enquanto que o segundo ao que é bem leve. No entanto, no truque da pergunta, a massa é igual para os dois casos, conduzindo à conclusão de que possuem o mesmo peso. Agora, responda a uma outra pergunta: quem ocupa mais espaço, um quilo de chumbo ou um quilo de algodão? A massa é definida como quantidade de matéria, com a consequência de essa matéria ocupar um determinado espaço (em função de algumas propriedades físicas). Quantidade de matéria A densidade é um conceito que foi construído pelo pensamento científico para medir a quantidade de matéria concentrada em um determinado volume. Para isso é feita a razão entre a massa e o volume - e, matematicamente, podemos representar essa razão com D para densidade, m para massa e v para volume, como está indicado abaixo: A matemática é uma linguagem aplicada em várias áreas do conhecimento. A interpretação dessa aplicação ajuda a ler muitas informações científicas e construir outras perguntas desafiadoras ao nosso senso comum.
Por exemplo: o que pesa mais: um litro de água ou litro de óleo? Então, mais uma pergunta: quanto de massa há em cada litro? Diferença entre quantidade de massa e volume Se, no primeiro exemplo, do chumbo e do algodão, temos que saber que o que define o peso é a quantidade de massa e não o volume, nessa segunda situação temos que estar atentos ao fato de que o valor do volume não informa diretamente qual dos dois materiais é mais pesado. A densidade da água é de 1 grama por centímetro cúbico, enquanto que a do óleo é de 0,9. Assim, sabendo que 1 litro é igual a 1 decímetro cúbico, e que este é igual a 1.000 centímetros cúbicos, aplicamos a expressão matemática que define a densidade, com o objetivo de calcular a massa da água e do óleo para esse tipo de problema:
Em um litro cabem 1.000 gramas de água, enquanto que, em relação ao óleo, cabem somente 900 gramas, conduzindo à conclusão de que 1 litro de água pesa mais que 1 litro de óleo. Dicas Um outro aspecto importante para interpretar a densidade é estar sempre atento às unidades que estão sendo usadas no problema. Quais são as unidades de volume? Quais são as unidades de massa? Com essa preocupação, e não esquecendo que a densidade é uma razão entre a massa e o volume, você perceberá que muitos problemas poderão ser resolvidos com uma simples regra de três. Para isso, usamos mais um exemplo, com a informação de que a densidade do mercúrio é de 13,6 gramas por centímetro cúbico. Então, qual deverá ser a massa de mercúrio ao enchermos um recipiente de 1 litro com esse tipo de material? Resolvemos esse problema explorando a condição: se 13,6 gramas ocupam 1 centímetro cúbico, então em 1.000 centímetros cúbicos, que equivalem a 1 litro, teremos 13,6 x 1.000 = 13.600 gramas ou 13,6 Kg. Não esquecendo dessas orientações, você ficará bem mais tranquilo com as perguntas e brincadeiras que nos tentam confundir, e poderá aplicar esse importante conceito de densidade com mais segurança. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.  Líquidos com diferentes níveis de densidade. A densidade (também massa volúmica ou massa volumétrica) de um corpo define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo.[1][2] Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ (a letra grega ró) e a unidade SI é quilograma por metro cúbico (kg/m3). No Brasil, a razão entre a massa e o volume de uma substância é conhecida como massa específica.[3] Já a densidade é definida como a relação entre massas específicas de duas substâncias, sendo uma delas tomada como padrão (a água a 4 °C é geralmente utilizada como referência), sendo assim uma grandeza adimensional. Nesse caso, o símbolo adotado para densidade é a letra d.[4] Densidade relativa é a relação entre a densidade da substância em causa e a densidade da água a 4 °C.[5] É uma grandeza adimensional, devido ao quociente.[6] Quando se diz que um corpo tem uma densidade de 5, quer dizer que tem uma densidade 5 vezes superior à da água (no caso dos sólidos e líquidos). Há uma pequena diferença entre densidade e massa específica. A massa específica, embora definida de forma análoga à densidade, contudo para um material e não um objeto, é propriedade de uma substância, e não de um objeto. Supõe-se pois que o material seja homogêneo e isotrópico ao longo de todo o volume considerado para o cálculo, e que seja maciço. Um objeto oco pode ter densidade muito diferente da massa específica do material que o compõe, a exemplo os navios. Embora a massa específica do aço seja maior que a massa específica da água, a densidade de um navio - assumido uma estrutura "fechada", é certamente menor do que a da água. Para líquidos e gases, as expressões densidade e massa específica - dadas as propriedades físicas desses estados - acabam sendo utilizadas como sinônimos. O gelo possui uma massa específica inferior à apresentada pela água em seu estado líquido (0,97 g/cm3), propriedade rara nos líquidos, que se explica pela polaridade da molécula da água e pelo aumento da distância média entre partículas no estado sólido. O mesmo ocorre geralmente com as substâncias que estabelecem ligações de hidrogênio, como os álcoois. Gases[editar | editar código-fonte]Para definir a densidade nos gases utiliza-se como massa de volume de referência o ar, que nas condições normais de temperatura e pressão (PTN) (temperatura de 0 °C e pressão atmosférica 101 325 Pa), corresponde a 760 milímetros de mercúrio.[7] No caso dos gases, sua massa de volume difere dos líquidos, e, por consequência dos sólidos. Nos gases, suas moléculas estão separadas devido à temperatura que está acima da temperatura de ebulição do líquido correspondente. Microscopicamente, isto corresponde dizer que nos gases a atração entre as moléculas e/ou átomos que os compõem não são suficientemente intensas frente à energia cinética desses mesmos constituintes para mantê-los próximos. Nos líquidos e nos sólidos, contudo, as moléculas e átomos estão muitíssimo próximas. Tomando-se como exemplo hidrogênio gasoso, comparado à água, nas condições normais de temperatura e pressão, tem-se uma massa volúmica de 9 × 10−5 g/cm3, e a água é 11 000 vezes mais densa que o elemento. Densidade e temperatura[editar | editar código-fonte]Quando se aumenta a temperatura de um determinado fragmento de matéria, tem-se um aumento do seu volume, pois haverá a dilatação ocasionada pela separação dos átomos e moléculas, desde que o seu estado físico e a sua pressão sejam mantidas. Ao contrário, ao se diminuir a temperatura, tem-se uma diminuição desse volume.[8] A quantidade de massa existente num dado volume é chamada de massa volúmica. Quando a matéria se expande, a sua massa volúmica diminui, e quando a matéria se contrai, a sua massa volúmica aumenta. Com esse conceito, tem-se uma unidade de medida, que pode ser dada em gramas (g) por centímetro cúbico (cm3). A massa volúmica depende da massa dos átomos ou moléculas individuais e do volume efetivo ocupado por eles, seja no sólido, no líquido ou no gás. Se uma dada substância, em qualquer estado físico, apresenta massa molecular cinco vezes maior que outra nas mesmas condições de temperatura e pressão, a massa volúmica da primeira será cinco vezes maior que a da segunda. Determinando a densidade[editar | editar código-fonte]A densidade de um corpo poderá ser determinada pela quantidade de massa que o corpo possui dividido pelo volume que esta massa ocupa. A densidade pode ser absoluta ou relativa. A densidade absoluta pode ser determinada pela expressão matemática:[5] Outra forma:
Note que se a unidade de massa é indicada em g (gramas) e o volume em cm3 (centímetros cúbicos), a densidade será indicada como g/cm3 (gramas por centímetros cúbicos).
onde é a densidade relativa, é a densidade da sustância e é a densidade de referência ou absoluta. Densidade da água[editar | editar código-fonte]
Densidade do ar[editar | editar código-fonte]Densidade do ar em função da temperatura. A densidade varia de forma inversa à temperatura.
Densidade de materiais diversos[editar | editar código-fonte]
Densidade de misturas[editar | editar código-fonte]A densidade de uma substância composta ou de uma mistura é a soma das densidades dos componentes desta mistura, calculada a partir das proporções (das concentrações), como por exemplo das percentagens em massa de cada um dos componentes. Os fenómenos de interações entre os átomos, as moléculas e íons nas misturas, podem afetar estes cálculos, como por exemplo, o que acontece com a mistura de etanol e água. Fórmula: onde: : massa do elemento i na mistura,V: volume da mistura,: a concentração em massa do elemento i na mistura.
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
Porque a densidade da água é 1?A densidade da água é de 1 g/cm3 (lê-se: um grama por centímetro cúbico). Esse valor corresponde à água em 25 ºC, pois em temperaturas mais baixas a densidade da água diminui. Outros fatores que interferem na densidade da água são: temperatura, pressão e salinidade.
Porque a densidade da água é 1g cm3?A densidade da água é igual a 1g/cm³. Isto significa que, cada cm³ de água possui uma massa de 1g.
Como explicar a densidade da água?É uma grandeza física dada pela razão entre a massa da água e o volume que ocupa. A densidade é uma propriedade de cada material e a água apresenta tipos diferentes de densidade nos estado líquido, sólido e gasoso. Ao contrário das outras substâncias, a densidade da água é maior em estado líquido.
Por que a água tem maior densidade?A densidade também está relacionada à proximidade das moléculas das substâncias. Se compararmos as moléculas da água veremos que estão mais unidas (mais concentradas) do que as moléculas do óleo, menos unidas (menos concentradas).
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Por que a densidade da água é 1?
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