venerdì 29 marzo 2013

Una proprietà fisica dei corpi: la densità

Come detto nel post precedente "l'equilibrio dei fluidi" in questo post ci occuperemo della grandezza che è associata alla massa di un volume dato di un fluido, o in generale di un corpo.
Definiamo densità assoluta di un corpo la massa dell'unità di volume del corpo stesso e la indichiamo con il simbolo  r   (ro).
La densità assoluta  o densità si ottiene tramite il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume
  r = m/V(kg/m3)
 dove r (ro) indica la densità o massa volumica;
m la massa del corpo;                                                     Esperienza di laboratorio: la densità
V il suo volume.
I materiali hanno densità differenti ecco perchè alcuni oggetti se messi in un recipiente pieno di acqua alcuni galleggiano altri affondano.
Possiamo notare che alcuni oggetti con volume identico hanno masse diverse e quindi affermare che la densità è una caratteristica del materiale di cui è fatto un oggetto.
Ricordiamo inoltre che le considerazione qui sopra dette sono avente caratteristiche con temperatura e pressione ambiente.
Concludendo  l'acqua  è una sostanza particolare per la determinazione della massa volumica, in quanto è la sostanza campione o di riferimento: la densità assoluta dell'acqua è 1 grammo al centimetro cubo alla temperatura di 4°C, nel S.I. è 1000 kg/m3.

Altro concetto che possiamo ora introdurre è la densità relativa che è il rapporto tra la densità assoluta dell'oggetto e la densità di una sostanza di riferimento che normalmente è l'acqua distillata a 4°C.
r rel= r / r H2O
Di seguito alcuni valori di densità di solidi, liquidi ed aeriforme, se vi interessano altri oggetti vi rimando a questo indirizzo: tabella completa









































































































































Densità di alcuni solidi

(a 0°C, 1 atm)

Nome


Densità (g/cm³)


Alluminio


2.70


Argento


10.49


Cemento


2.7-3.0


Ferro


7.96


Ghiaccio


0.92


Legno (densità media)


0.75


Legno di cedro


0.31-0.49


Legno d'ebano


0.98


Legno d'olmo


0.54-0.60


Legno di pino bianco


0.35-0.50


Legno di quercia


0.6-0.9


Nichel


8.8


Oro


19.3


Ottone


8.44-9.70


Osso


1.7-2.0


Piombo


11.3


Platino


21.37


Rame


8.96


Sughero


0.22-0.26


Terra (valor medio*)


5.52


Tungsteno


19.3


Vetro


2.4-2.8


Zinco


6.9

* Densità media della Terra (intesa come globo terrestre), calcolata in base alla legge di attrazione newtoniana.[Enciclopedia Treccani, vol.III, p.830, Ist.Poligrafico dello Stato, Roma, 1970].



















































Densità di alcuni liquidi

(a 0°C, 1 atm)

Nome


Densità (g/cm³)


Acqua


1.00


Acqua di mare


1.025


Alcool (etilico)


0.806


Benzina


0.68


Glicerina


1.261


Mercurio


13.6


Olio d'oliva


0.92


Olio di paraffina


0.8




















































































Densità di alcuni gas

(a 0°C, 1 atm)

Nome


Formula


Densità (g/dm³)


Acetilene


C2H2


1.173


Aria





1.292


Ammoniaca


NH3


0.771


Diossido di carbonio


CO2


1.976


Monossido di carbonio


CO


1.250


Elio


He


0.178


Idrogeno


H2


0.089


Ossigeno


O2


1.429


Ozono


O3


2.144