Cómo calcular la densidad del agua a diferentes temperaturas

No es casualidad que el agua tenga una densidad de 1. La densidad es la masa dividida por el volumen (ρ=m/v), y el agua se utilizó como base para establecer la unidad métrica de masa, lo que significa que un centímetro cúbico (1cm3) de agua pesa un gramo (1g).

Por tanto, 1g/1cm3 = 1 g/cm3, lo que da al agua su densidad fácil de recordar. Sin embargo, la densidad exacta del agua depende tanto de la presión atmosférica como de la temperatura de la zona. Sin embargo, estas variaciones en la densidad son muy leves, por lo que, a menos que necesites saber cálculos muy exactos o que el experimento tenga lugar en una zona con una temperatura/presión extrema, puedes seguir utilizando 1 g/cm3 para la densidad del agua. Puedes consultar la tabla de la siguiente sección para ver cómo cambia la densidad del agua con la temperatura.

Ten en cuenta que estos valores de densidad del agua sólo son válidos para el agua pura. El agua salada (como los océanos) tiene una densidad diferente que depende de la cantidad de sal disuelta en el agua. La densidad del agua de mar suele ser ligeramente superior a la del agua pura, entre 1,02g/cm3 y 1,03g/cm3.

Cómo encontrar la densidad del agua en una probeta graduada

La densidad relativa, o gravedad específica,[1][2] es la relación entre la densidad (masa de una unidad de volumen) de una sustancia y la densidad de un material de referencia determinado. En el caso de los líquidos, la gravedad específica se mide casi siempre con respecto al agua en su punto más denso (a 4 °C o 39,2 °F); en el caso de los gases, la referencia es el aire a temperatura ambiente (20 °C o 68 °F). A menudo se prefiere el término “densidad relativa” en el uso científico.

Si la densidad relativa de una sustancia es inferior a 1, es menos densa que la referencia; si es superior a 1, es más densa que la referencia. Si la densidad relativa es exactamente 1, las densidades son iguales, es decir, volúmenes iguales de las dos sustancias tienen la misma masa. Si el material de referencia es el agua, una sustancia con una densidad relativa (o gravedad específica) inferior a 1 flotará en el agua. Por ejemplo, un cubito de hielo, con una densidad relativa de aproximadamente 0,91, flotará. Una sustancia con una densidad relativa superior a 1 se hundirá.

La temperatura y la presión deben especificarse tanto para la muestra como para la referencia. La presión es casi siempre de 1 atm (101,325 kPa). Cuando no es así, es más habitual especificar directamente la densidad. Las temperaturas, tanto para la muestra como para la referencia, varían de una industria a otra. En la práctica cervecera británica, la gravedad específica, tal y como se ha especificado anteriormente, se multiplica por 1000.[3] La gravedad específica se utiliza habitualmente en la industria como un medio sencillo de obtener información sobre la concentración de soluciones de diversos materiales, como salmueras, peso de mosto (jarabes, zumos, mieles, mosto cervecero, etc.) y ácidos.

Qué es la densidad del agua

La densidad del agua es el peso del agua por su unidad de volumen, que depende de la temperatura del agua. El valor habitual utilizado en los cálculos es 1 gramo por mililitro (1 g/ml) o 1 gramo por centímetro cúbico (1 g/cm3).  Aunque puedes redondear la densidad a 1 gramo por mililitro, existen valores más precisos que puedes utilizar.

En realidad, la densidad del agua pura es algo inferior a 1 g/cm3. Una tabla estándar recoge los valores de la densidad del agua líquida. Tenga en cuenta que el agua puede sobreenfriarse y seguir siendo un líquido muy por debajo de su punto de congelación normal. La densidad máxima del agua se produce en torno a los 4 grados Celsius. El hielo es menos denso que el agua líquida, por lo que flota.

Densidad del agua

La densidad es la medida de la densidad de una sustancia en un volumen determinado. El aire, por ejemplo, tiene una densidad baja, mucho menor que la del tejido humano, y por eso podemos atravesarlo. No ocurre lo mismo con el granito. No intentes atravesar el granito. Es malo para ti.

Es decir, la densidad (p) es igual a la masa total (M) dividida por el volumen total (v). Esta fórmula puede utilizarse para determinar la densidad de cualquier sustancia. Las unidades más comunes para medir la densidad son los gramos (g), los mililitros (ml) o los gramos por centímetro cúbico. Por ejemplo, si hay 50 gramos de una sustancia determinada en un centímetro cúbico, la densidad de esa unidad es 50g/mm3.

La densidad puede variar según la temperatura y la presión. Al aplicar presión a un objeto se reduce el volumen, lo que aumenta la densidad. El aumento de la temperatura de un objeto casi siempre disminuye su densidad al aumentar su volumen.

Al calentar el fondo de un volumen, especialmente de un volumen fluido como un líquido o un gas, la convección hace que la sustancia suba, aumentando así el volumen. La variación de temperatura suele ser menor en los sólidos y en la mayoría de los líquidos, pero mucho mayor en los gases. Las abreviaturas que hay que conocer son: