La densidad o la resolución de Arquimedes al problema de la corona del rey Hieron de Siracusa

Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Estas características de la materia ya fueron estudiadas desde antiguo:
Hierón II, rey de Siracusa en el siglo III a.C. y pariente de Arquímedes, tenía suficiente confianza en él para plantearle problemas aparentemente imposibles. Cierto orfebre le había fabricado una corona de oro. El rey no estaba muy seguro de que el artesano hubiese obrado rectamente; podría haberse guardado parte del oro que le habían entregado y haberlo sustituido por plata o cobre. Así que Hierón encargó a Arquímedes averiguar si la corona era de oro puro [...] .
Arquímedes no sabía qué hacer. El cobre y la plata eran más ligeros que el oro. Si el orfebre hubiese añadido cualquiera de estos metales a la corona, ocuparían un espacio mayor que el de un peso equivalente de oro. Conociendo el espacio ocupado por la corona (es decir, su volumen) podría contestar a Hierón, lo que no sabía era cómo averiguar el volumen de la corona. Continuar leyendo 

La relación (cociente ) entre la masa de un cuerpo y el volumen que este cuerpo ocupa es la magnitud intensiva llamada densidad [propiedades intensivas y extensivas]

ρ es la densidad [tambien d ] , m la masa y V el volumen y las unidades SI son :
kilogramo por metro cúbico (kg/m³), kilogramo Kg y metro cúbico m³ . Otras unidades frecuentes son gramo por centímetro cúbico (g/cm³) o kilogramo por litro (kg/L) Kg/L

Tablas de densidades :

 1- Diversos materiales y sustancias en kg/m³

Medida de la densidad :

De forma esquematica se realiza de la siguiente manera:

Un procedimiento mas fino para sólidos [solo se describe] es la medida con una balanza hidrostática

el procedimiento fino para liquidos es la medida muy precisa de un volumen exacto de líquido en un picnometro

picnometro de 50ml a 20ºC

Se tara el picnometro, se apunta su tara , se introduce el líquido a medir su densidad , se mide la masa picnometro-muestra en una balanza de precisión y se  calcula la masa de líquido por diferencia . se aplica d= m(l)/Vpicnomentro

De manera poco fina :

 Tambien se puede usar el siguiente esquema en la medida de la densidad de un gas que se desprende del matraz enlermeyer y se recoje en la probeta invertidad:

Piense como mediria la masa del gas y su volumen para obtener la densidad

Relaciones densidad presión y temperatura

La densidad es función de la masa y del volumen . La masa de un cuerpo no varia pero si lo hace su volumen con la presión y la temperatura . El efecto es mucho mayor en gases que en líquidos y mucho menor , pero apreciable en sólidos

En general V se reduce con P y aumenta con T(temperatura) , d=m/V y m cte por tanto si V se reduce con P , d aumenta con P y si V aumenta con T d disminuye con T 

Cuestiones:

a-Tenemos dos recipientes con la misma masa de gas cada uno y el mismo volumen al inicio , si comprimimos el segundo recipiente a la mitad ¿qué sucede con la densidad de este recipiente respecto al estado anterior?

b-Tenemos dos recipientes con la misma masa de gas cada uno y el mismo volumen al inicio , si aumentamos la temperatura en el segundo recipiente ¿qué sucede con la densidad de este recipiente respecto al estado anterior?

Todo lo anterior , justifica que la densidad estandar sea medida a 1atm y 20ºC .

Propiedades de los fluidos(densidad) from sandra_rozoq