En física, química, matemáticas y geometría se habla mucho de la densidad de la materia, aunque en realidad esta se aplica a muchas otras ciencias y saberes.
Cuando nos referimos a la cantidad de masa presente en un cuerpo o sustancia, ésta ocupa distintos volúmenes, que de acuerdo a su ligereza o pesadez recibe el nombre de densidad.
Sigue leyendo y descubre los conceptos, las formulas y los tipos de densidad de la materia que existen.
¿Qué es la densidad?
Es una propiedad que describe qué tan maciza es una substancia y cuán unidos están los átomos o moléculas de un elemento o compuesto.
Mientras más juntas sean estas, más densa será la substancia, que con sus diferentes densidades, hace más útil la identificación de las primeras.
En ámbitos de ciencias, la viscosidad es propiedad de cualquier materia, es decir, la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen.
En el campo demográfico, se habla de densidad poblacional, para referirse a la cantidad de habitantes por kilómetros cuadrados que poseen un territorio o hay en determinada superficie. Esto se hace con el fin de saber cuál es el grado de concentración de la población que se analiza.
Entonces, en todo lo expuesto, siempre estarán presentes:
- LA MASA: Cantidad de elementos que forma un cuerpo, cuyo valor dependerá siempre de la fuerza de atracción. En otras palabras, es la cantidad que se forma en un cuerpo.
- EL VOLUMEN: es el espacio en dimensiones que ocupa cualquier cuerpo.
La fórmula
La densidad de la materia es la propiedad en distintos estados (sólidos, líquidos o gaseosos). La fórmula para calcularla en un determinado objeto es:
d = m / v
Esto significa que la densidad (d) es igual a masa (m) dividida entre el volumen (v) o mejor dicho, inversamente proporcional al cuerpo: mayor densidad, más peso tendrá el objeto; menos volumen ocupado por determinada masa, mayor será la densidad.
Según el Sistema de Unidades, a nivel internacional, para representar la densidad se usa la siguiente relación:
Kilogramos por metro cúbico (kg/m3)
También se puede representar la densidad, en gramos por centímetro cúbico (g/cm3) y por decímetro cúbico (g/dm3) para los gases.
Por otro lado, es común escuchar entre la población, usar la palabra “denso”, pero en este caso es sinónimo de tupido, macizo. Ejemplo: la neblina era densa.
La densidad permite calcular la cantidad de materia que hay en determinado espacio, así como el conjunto de individuos en determinada geografía.
Clasificación de la densidad
La densidad, según los estandandares internacionales se clasifica en:
Absoluta
Es la que tiene materia y se emplea para expresar la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Por lo general, su fórmula es kg/m3.
Relativa
Mide una sustancia en relación con otra, usando como referencia la del agua a 4 °C, en cuyas condiciones la densidad es de 1000 kg/m3.
Aparente
Es aquella que donde se observan materiales heterogéneos, como por ejemplo los del suelo, donde la consistencia total es inferior que si este estuviese compacto.
Media
Es la densidad que calcula un sistema heterogéneo y resulta de la división entre la masa del objeto y su volumen.
Puntual
Calcula sistemas heterogéneos que presentan distinta estabilidad y dependen del punto, la posición y porción.
Unidades de medida de densidad
El Sistema Internacional de Unidades (S.I.) dice que internacionalmente se usan las siguientes medidas para referirse a la densidad:
Kilogramo X metro cúbico (kg/m³)
Gramo X centímetro cúbico – (g/cm³)
Kilo X litro – (kg/L) o kilo X decímetro cúbico.
Gramo X mililitro – (g/mL), que equivale a (g/cm³).
Para los gases suele usarse el gramo X decímetro cúbico – (g/dm³) o gramo X litro (g/L).
Onza X pulgada cúbica – (oz/in³)
Libra X pulgada cúbica – (lb/in³)
Libra X pie cúbico – (lb/ft³)
Libra X yarda cúbica – (lb/yd³)
Libra X galón – (lb/gal)
Libra X bushel americano – (lb/bu)
Ejemplos de densidad
Algunos ejemplos de la densidad de distintos elementos y sustancias (expresados en sus unidades) pueden ser:
- Agua (H2O). 1 g/cm3
- Aire 1,225 kg/m3
- Magnesio (Mg). 1,738 g/cm3
- Calcio (Ca). 1,54 g/cm3
- Bohrio (Bh). 37,1 g/cm3
- Oro (Au). 19,3 g/cm3
- Iridio (Ir). 22,562 g/cm3
- Hierro (Fe). 7,874 g/cm3
- Molibdeno (Mo). 10,22 g/cm3
- Plata (Ag). 10,5 g/cm3
- Dubnio (Db). 29,3 g/cm3
- 0,92 g/cm3
- Nafta: 0,70 g/cm3
- Hielo (a 0 ºC): 0,92 g/cm3
- Mercurio (a 20 ºC): 13,6 g/cm3
- Madera del pino Paraná (seca): 500 kg/m3
- Helio (a 20 ºC): 0,000178 g/cm3
- Uranio (a 20 °C): 19,1 g/cm3
Densidad poblacional
También llamada demográfica, se encarga de determinar el número de individuos (unidad y superficie) en un lugar determinado.
Esta se calcula con el fin de equilibrar los recursos existentes y su utilización en ese determinado espacio. Por ejemplo un estacionamiento o parqueadero en relación a la cantidad de carros que hay entrar.
Pese a que la densidad de población no refleja fielmente la realidad, es empleada relativamente y se expresa en individuos por kilómetro cuadrado (km2).
Algunos de los países más densamente poblados del mundo son Rusia, México, China, Brasil, Italia, Reino Unido y España. Ejemplo: para el 2010, la densidad poblacional de Ciudad de México era de 5862 habitantes/km²
Otros referencias de densidad
Óptica: se usa para absorber un elemento a una longitud dada por unidad de distancia. Es común su uso en la valoración de las células, calidad de humos generados por distintas sustancias, filtros, etc.
De corriente: Es la relación entre la intensidad eléctrica por unidad de tiempo y sección colateral.
De flujo magnético: también llamada inducción magnética, es el flujo que causa una carga eléctrica en movimiento por cada unidad de área normal.
Mineral ósea: es muy común en el campo de la medicina y se refiere a la cantidad de minerales por unidad de superficie. Habitualmente se expresa en g/cm2 y se establece para ciertos huesos como el fémur o la columna lumbar.
