Quais medidas de densidade, em termos simples
Densidade é quanta massa está compactada em uma determinada quantidade de espaço – massa dividida por volume. É por isso que uma caixa de sapatos cheia de penas é fácil de levantar, enquanto a mesma caixa de sapatos cheia de chumbo mal se move: mesmo volume, massa totalmente diferente, densidade tão diferente.
Essa relação única – ρ = m ÷ V – conecta três quantidades tão estreitamente que conhecer quaisquer duas sempre permite resolver a terceira. Esta calculadora lida com todas as três direções, além de conversão direta de unidades quando seus números vêm em sistemas diferentes.
A fórmula da densidade, reorganizada de três maneiras
Encontrar densidade
ρ = m ÷ V
5 kg em recipiente de 0,002 m³: 5 ÷ 0,002 = 2.500 kg/m³.
Encontre massa
m = ρ × V
2.500 kg/m³ enchimento 0,002 m³: 2.500 × 0,002 = 5 kg.
Encontrar volume
V = m ÷ ρ
5 kg a 2.500 kg/m³: 5 ÷ 2.500 = 0,002 m³.
Todos os três exemplos descrevem o mesmo bloco de material – essa é a ponta do triângulo. Depois de conhecer quaisquer dois cantos, o terceiro será corrigido.
Como seu resultado se compara aos materiais do dia a dia
A raw number like "2,700 kg/m³" means more once you can place it next to something familiar. Every result on this calculator gets charted against the same five reference points:
| Material | Densidade (kg/m³) |
|---|---|
| Ar (nível do mar) | 1.225 |
| Água | 1,000 |
| Alumínio | 2,700 |
| Ferro | 7,870 |
| Ouro | 19,300 |
Esta é também a maneira clássica pela qual a densidade é usada para identificar um material desconhecido – medir a massa e o volume de uma amostra, calcular sua densidade e comparar o resultado com valores de referência conhecidos como esses.
Convertendo entre unidades de densidade
A densidade aparece em qualquer sistema de unidades usado pelo material de origem – artigos científicos métricos em kg/m³ ou g/cm³, especificações de engenharia dos EUA em lb/ft³ ou lb/in³. Todas as conversões se reduzem a uma base comum:
| Unidade | Igual a (kg/m³) |
|---|---|
| 1 g/cm³ | 1,000 |
| 1 g/L | 1 |
| 1 lb/ft³ | 16.018 |
| 1 lb/in³ | 27,679.9 |
Vale lembrar como atalho: 1 g/cm³ equivale exatamente a 1.000 kg/m³, que também é a densidade da água – então a densidade da água é 1 em g/cm³, uma referência conveniente para avaliar se algo irá flutuar.
Onde a densidade realmente é usada
- Flutuando e afundando: um objeto flutua em um fluido quando sua densidade geral é menor que a do fluido – o princípio por trás dos cascos dos navios, coletes salva-vidas e balões de ar quente.
- Identificação do material: comparar a densidade medida de uma amostra com valores de referência conhecidos, como na tabela acima, é uma maneira rápida de distinguir metais ou minerais.
- Frete e frete: as transportadoras geralmente cobram por peso dimensional, o que na verdade é um cálculo de densidade – pacotes volumosos e de baixa densidade podem custar mais para serem enviados do que seu peso real sugere.
- Química e ciência dos materiais: a densidade influencia tudo, desde cálculos de concentração até se um material permanecerá suspenso em uma mistura.
Se você estiver trabalhando o lado da massa desta fórmula por si só – digamos, convertendo o peso de uma remessa entre unidades – o Calculadora de Massa e Calculadora de Peso lidar com isso diretamente, e o Calculadora de Volume Você pode calcular o volume de formas comuns se ainda não o tiver medido.
A densidade não é fixa – a temperatura a altera
Quase todas as substâncias se expandem ligeiramente quando aquecidas e se contraem quando resfriadas, o que significa que sua densidade cai quando quente e aumenta quando fria – a mesma massa agora preenche um volume ligeiramente diferente. As medições de laboratório e as fichas de dados de materiais devem sempre anotar a temperatura em que foram feitas, uma vez que uma densidade citada sem ela é apenas uma aproximação.
A água quebra o padrão habitual de uma forma famosa: na verdade, é mais densa a cerca de 4°C, e não no seu ponto de congelamento. Resfrie-o ainda mais e ele começará a se expandir novamente, e é por isso que o gelo é menos denso que a água líquida e flutua em vez de afundar – uma peculiaridade das ligações de hidrogênio que evita que os lagos congelem de baixo para cima.
Fontes e leituras adicionais
As densidades de referência são valores aproximados em condições ambientes típicas e variam com pureza, temperatura e pressão.