Densidad Y Peso Específico

Vemos que cuando usamos unidades normales el divisor siempre será 1, por lo tanto podemos enunciar la siguiente:

Regla práctica:

para pasar de la densidad absoluta, expresada en unidades normales, a la densidad relativa con respecto al agua sólo basta con quitar la unidad.

A la inversa, para pasar de la densidad relativa con respecto al agua a la densidad absoluta se debe proceder así:

Regla práctica:

: Para pasar de la densidad relativa con respecto al agua a la densidad absoluta basta con agregar una unidad normal de densidad. (ver *)

Cuando se habla de densidad relativa sin otra aclaración, siempre se refiere a densidad relativa con respecto al agua destilada a 4C...

Para algunas aplicaciones se necesita conocer el valor de la densidad relativa entre dos materiales diferentes del agua, conociendo las densidades absolutas de cada uno de ellos.

Como ejemplo la densidad relativa del hierro con respecto al mercurio, para ello usamos la fórmula que aparece en el rectángulo y realizamos las operaciones:

Cierto volumen de hierro tiene una masa 0.5735 de la masa del mismo volumen de mercurio. En otras palabras la densidad relativa del hierro con respecto al mercurio vale 0.5735.

.Si se necesita calcular el valor de la densidad del mercurio con respecto al hierro se procederá aplicando la fórmula del recuadro siguiente.

En consecuencia la densidad relativa del mercurio con respecto al hierro será 1.7435.

4.- PESO ESPECÍFICO ABSOLUTO

El peso específico absoluto es una propiedad física que depende del material que se considera y del campo gravitatorio en el cual se encuentre, equivale a decir que cada material tiene su propio peso específico en un determinado lugar del universo.

Definición:

Se llama peso específico absoluto (ρ) de un material al peso de una unidad de volumen de dicho material.

Definición operativa:

La interpretación física del peso específico es la siguiente:

El peso específico de un material equivale al peso de una unidad de volumen de dicho material material1 cm³ de dicho material

Ejemplos

Ejemplo 1.- Si decimos que el peso específico del hierro es 7.8 gf/cm³ estamos diciendo que un bloque de 1 cm³ de hierro pesa 7.8 gf.

Ejemplo 2.- Cuando decimos que el peso específico del aluminio es

2.7 kgf/dm³ estamos diciendo que un bloque de 1 dm³ de aluminio pesa

7.8 kgf.

Ejemplo 3.- Si dice que el peso específico del hielo a 0C es

0.92 tf/m³ estamos diciendo que un bloque de 1 m³ de hielo a 0C pesa

0.92 tf.

En general no se suele escribir gf, kgf o tf, entonces cuando se dice peso específico y aparecen las unidades g, kg o tn se debe interpretar que se refiere a estas unidades de fuerza, en otras palabras, se están usando las unidades de fuerza del sistema técnico o gravitacional.

Cuando se trabaja con peso específico absoluto se deben tener en cuenta las unidades de peso y de volumen que aparecen en el dato, ellas deben ser coherentes con las unidades usadas en los otros datos. Para lograr la coherencia siempre es posible efectuar reducciones adecuadas.

En el sistema internacional se deben usar como unidades de peso dina (dyn) y newton (Nt), en consecuencia las dimensiones del peso específico serán:

Cuadro de equivalencias entre peso y volumen para agua destilada a 4C

Un cm³ de agua a 4C pesa 1 gramo fuerza

Un dm³ de agua a 4C pesa 1 kilogramo fuerza

Un m³ de agua a 4C pesa 1 tonelada fuerza = 1000 kg fuerza

Un mililitro de agua a 4C pesa 1 gramo fuerza

Un litro de agua a 4C pesa 1 kilogramo fuerza

Un kilolitro = 1000 l de agua a 4C pesa 1 tonelada fuerza = 1000 kg fuerza

Un cm³ de agua a 4C pesa 980 dyn (sistema cgs)

Un dm³ de agua a 4C pesa 9.8 Nt (sistema internacional)

Un litro de agua a 4C pesa 9.8 Nt (sistema internacional)

Relación entre peso específico absoluto y densidad absoluta

Para obtener el peso específico absoluto de un material a partir de la densidad absoluta del mismo, se debe multiplicar ésta por la aceleración de la gravedad del lugar.

NOTAS, EJERCICIOS Y PROBLEMAS

Tabla de valores aproximados de las densidades de algunos materiales

sólidos Líquidos a 4C Gases a 0C

Aluminio 2.7 Acetona 0.92 aire 0.0012

Cobre 8.9 Agua mar 1.02 butano 0.0024

Hierro 7.8 Agua destilada 1 metano 0.0055

Hielo 0.92 Alcohol etílico 0.79 hidrógeno 0.00009

madera 0.2 a 0.8 mercurio 13.6 oxígeno 0.0014

Ejercicio resuelto:

La densidad relativa del ácido sulfúrico es 1.8 Calcular

a) el peso específico relativo,

b) la densidad absoluta,

c) el peso específico en gf/cm³

d) el peso específico en N/ m³.

Solución

a) El peso específico relativo tiene el mismo valor que la densidad relativa, esto se debe a que ambas están referidas al mismo material, entonces, es estos casos siempre será Pe = D

Según lo expresado será Pe = 1.8

b) En este caso sólo se debe agregar la unidad correspondiente que aquí será g/ cm³, entonces tendremos δ= 1.8 g/cm³

c) En el sistema técnico un gramo masa pesa un gramo fuerza, entonces la solución será simplemente ρ = 1.8 gf/cm³

d) Esta es la unidad básica del sistema internacional, entonces debemos reducir gf a Newton y cm³ a m³

gf Nt Son planteos de regla de tres simple cm³ m³

100 gf -------------------------1 Nt 1000000 cm³----------------1 m³

1.8 gf --------------------------x 1 cm³---------------x

x= 0.018 Nt x = 0.000001 m³

 1.8 gf = 0.018 Nt  1 cm³= 0.000001 m³

¿Qué tiene aplicación universal, el peso específico o la densidad?

Respuesta:

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