Question

¿Cuál es la relación entre masa, volumen y densidad con la materia?

Answer 1

Explicación:

Anteriormente hemos comentado que toda materia, por el hecho de serlo, tiene dos propiedades generales: ocupar un volumen y poseer masa. Pero, ¿un volumen determinado contendrá siempre la misma masa, independientemente de la sustancia de que se trate? O dicho de otra manera, ¿masas iguales de distintas sustancias ocuparán un mismo volumen?

Supongamos que tenemos tres recipientes idénticos, de igual volumen, que contienen distintos líquidos: agua, aceite y alcohol. Si determinamos sus masas en una balanza, comprobaremos que son diferentes. De esto deducimos que la misma unidad de volumen de cada sustancia tiene diferente masa.

La magnitud física que relaciona la masa de un cuerpo contenida en determinado volumen se denomina densidad. Se define la densidad como la masa contenida en una unidad de volumen, es decir, la relación que existe entre la masa de un cuerpo y el volumen que ésta ocupa.

Answer 2

Respuesta:



 

 Medición de masa, volumen y densidad La masa y sus unidades 

La masa es la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Todo cuerpo tiene masa. A mayor cantidad de materia, mayor cantidad de masa. Las rocas, las pelotas, los automóviles, el aire, las montañas, el agua y todo lo que compone el planeta y el Universo tienen masa.

El volumen y sus unidades 

La materia ocupa un lugar en el espacio, el cual se mide en tres dimensiones. Este espacio tridimensional ocupado por una cantidad de materia se conoce como volumen. Un simple grano de arena tiene volumen, lo mismo que una manzana, un ladrillo, una persona, una montaña y un planeta. Tambien el aire y cualquier gas ocupan volumen. Cuando se respira, se inhala aire y a medida que se llenan los pulmones, se siente y se ve cómo el volumen del pecho aumenta.

densidad

¿Qué tiene mayor masa, un kilogramo de plumas o un kilogramo de plomo? Todo mundo parece conocer la respuesta. Efectivamente, ambos tienen la misma masa: un kilogramo. Sin embargo las plumas ocupan un volumen mucho mayor que el plomo, el cual cabe en la palma de una mano (Fig. 2).

Como se observa en el ejemplo anterior, existe una relación entre la masa y el volumen de los cuerpos, la cual se denomina densidad. La densidad es la medida de la materia que hay en un volumen dado y se calcula con la siguiente expresión:

 densidad se representa con la letra griega  (rho); su unidad en el SI es el kg/m3. Como esta unidad es poco práctica, se utiliza el g/cm3 para los sólidos y el g/ml para los gases y líquidos.

La densidad permite identificar sustancias; por ejemplo, si se desea saber si un metal es platino o plata, basta obtener experimentalmente la densidad. Como se aprecia en la tabla de la derecha, si el valor obtenido de forma experimental es 10 500 kg/m3, la muestra es de plata; si es 21 400 kg/m3, se trata de platino.

 

Densidad de algunas sustancias

Sustancia

Densidad (kg/m3)

Hidrógeno

710

Hielo

917

Agua

1 000

Sal

1 300

Azúcar

1 600

Diamante

3 500

Acero

7 800

Plata

10 500

Mercurio

13 600

Oro

19 300

Platino

21 400

 

La densidad varía de acuerdo con el estado físico de las sustancias: los gases son menos densos que los líquidos, y éstos a su vez tienen menor densidad que los sólidos. Para que un cuerpo flote en un líquido o en un gas su densidad debe ser menor que la del medio; por ejemplo, un globo inflado con helio flota en el aire porque la densidad de este gas es menor que la del aire; lo mismo sucede con el hielo, que flota en el agua líquida.

 



 

Fig.2 Estos cuerpos poseen la misma masa; lo que varía es su volumen y, por tanto, su densidad.

 

Diseñe un pequeño experimento para determinar la densidad de la moneda. Anótelo y, si puede, realícelo, registrando sus resultados y conclusiones.