O que é densidade
Densidade diz quanta massa cabe em cada unidade de volume. Um litro de água tem cerca de 1 kg; o mesmo litro cheio de óleo de cozinha tem 920 g, e cheio de mercúrio passaria de 13 kg. É por isso que o óleo boia na água da panela e uma moeda afunda: o material menos denso fica por cima.
Fórmula
d = m ÷ V · m = d × V · V = m ÷ d
- d: densidade, em g/cm³ (o mesmo que g/mL e kg/L) ou em kg/m³ no SI
- m: massa, em gramas ou quilogramas
- V: volume, em cm³, mL, L ou m³
Atenção às unidades: massa em gramas com volume em cm³ dá g/cm³; massa em kg com volume em m³ dá kg/m³. Para passar de g/cm³ para kg/m³, multiplique por 1.000. Para outras unidades (lb/ft³, lb/gal), use oconversor de densidade.
Exemplos
Descobrir o material de um bloco
Um bloco metálico tem 540 g e, mergulhado numa proveta, desloca 200 mL de água (200 cm³). Sua densidade é 540 ÷ 200 = 2,7 g/cm³, o valor do alumínio. Medir o volume pela água deslocada é o método que, segundo a história, Arquimedes usou para testar a coroa de ouro do rei de Siracusa.
Massa de um líquido
Quanto pesam 2 L de óleo de soja? m = 0,92 × 2.000 = 1.840 g, ou 1,84 kg. Na obra, 1 m³ de concreto (≈ 2,4 g/cm³) pesa cerca de 2,4 toneladas.
Volume a partir da massa
Uma barra de 1 kg de ouro (19,3 g/cm³) ocupa V = 1.000 ÷ 19,3 ≈ 51,8 cm³, menos que um copinho de café.
Densidades de materiais comuns
| Material | g/cm³ | kg/m³ |
|---|---|---|
| Gasolina | 0,74 | 740 |
| Álcool etílico | 0,79 | 790 |
| Gelo / óleo de soja | 0,92 | 920 |
| Água | 1,00 | 1.000 |
| Água do mar | 1,025 | 1.025 |
| Concreto | 2,4 | 2.400 |
| Alumínio | 2,7 | 2.700 |
| Ferro | 7,87 | 7.870 |
| Chumbo | 11,34 | 11.340 |
| Ouro | 19,3 | 19.300 |
Ao calcular uma densidade, a calculadora mostra a tabela completa e aponta o material de referência mais próximo, quando a diferença é de até 5%.
Densidade ou massa específica?
Nos livros de Física do ensino médio é comum separar os dois termos: massa específica (μ) é propriedade da substância (o aço tem cerca de 7,8 g/cm³), enquanto densidade (d) é a razão entre massa e volume do objeto inteiro, incluindo partes ocas. Um navio de aço flutua porque, contando o ar no casco, sua densidade média é menor que a da água. Para corpos maciços e homogêneos, os dois valores coincidem.
Os valores da tabela são aproximados, a cerca de 20 °C e pressão do nível do mar. A densidade de líquidos e gases varia com a temperatura, e a de combustíveis e alimentos varia conforme a composição. Na química, para relacionar massa e quantidade de matéria, use a calculadora de massa molar.