Densidad
La densidad (más precisamente, la densidad de masa volumétrica ; también conocida como masa específica ), de una sustancia es su masa por unidad de volumen . El símbolo que se usa con más frecuencia para la densidad es ρ (la letra griega minúscula rho ), aunque también se puede usar la letra latina D. Matemáticamente, la densidad se define como masa dividida por volumen: [1]
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen. En algunos casos (por ejemplo, en la industria del petróleo y el gas de Estados Unidos), la densidad se define vagamente como su peso por unidad de volumen , [2] aunque esto es científicamente inexacto; esta cantidad se denomina más específicamente peso específico .
Para una sustancia pura, la densidad tiene el mismo valor numérico que su concentración másica . Los diferentes materiales generalmente tienen diferentes densidades, y la densidad puede ser relevante para la flotabilidad , la pureza y el empaque . El osmio y el iridio son los elementos más densos conocidos en condiciones estándar de temperatura y presión .
Para simplificar las comparaciones de densidad entre diferentes sistemas de unidades, a veces se reemplaza por la cantidad adimensional " densidad relativa " o " gravedad específica ", es decir, la relación entre la densidad del material y la de un material estándar, generalmente agua. Por tanto, una densidad relativa menor que uno en relación con el agua significa que la sustancia flota en el agua.
La densidad de un material varía con la temperatura y la presión. Esta variación suele ser pequeña para sólidos y líquidos, pero mucho mayor para gases. Aumentar la presión sobre un objeto disminuye el volumen del objeto y, por lo tanto, aumenta su densidad. El aumento de la temperatura de una sustancia (con algunas excepciones) disminuye su densidad al aumentar su volumen. En la mayoría de los materiales, calentar la parte inferior de un fluido da como resultado la convección del calor desde la parte inferior hacia la parte superior, debido a la disminución de la densidad del fluido calentado, lo que hace que se eleve en relación con el material más denso sin calentar.
El recíproco de la densidad de una sustancia se llama ocasionalmente su volumen específico , un término que a veces se usa en termodinámica . La densidad es una propiedad intensiva en el sentido de que aumentar la cantidad de una sustancia no aumenta su densidad; más bien aumenta su masa.
