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DENSITA’ DI UN CORPO

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DENSITA’ DI UN CORPO

 

Volumi uguali di corpi diversi hanno, in genere , massa diversa. Così, la massa di 1 cm3 di ferro, che è di 7,87 g, risulta circa tre volte maggiore della massa di 1 cm3  di alluminio, che è di 2,71 g.

La relazione esistente tra la massa ed il volume di un corpo è chiamata massa volumica o, più semplicemente, densità e si indica con d.

Per densità di una sostanza s’intende il rapporto tra la massa della sostanza (m) ed il suo volume (V):



d = m/V

Se la massa è espressa in grammi (g) ed il volume in centimetri cubi (cm3), la densità è data in grammi per centimetro cubo (g/cm3).

Nel SI la densità è data in chilogrammi per metro cubo (kg/m3).

Densità di solidi in g/cm3 a 20°C:

 

ALLUMINIO

2,71

ARGENTO

10,53

CARBONIO

2,26

FERRO

7,87

LITIO

0,53

ORO

19,30

OTTONE

8,39

PIOMBO

11,35

POTASSIO

0,86

RAME

8,96

SILICIO

2,33

SODIO

0,97

STAGNO

7,29

ZINCO

7,14

Tra la massa e il volume esiste una proporzionalità diretta. Questo giustifica perché, pur variando la massa, il rapporto massa- volume, cioè la densità, si mantiene costante.

La densità è una grandezza intensiva in quanto non dipende dalla massa, ma semplicemente dalla natura del corpo, per cui ogni sostanza pura presenta un suo valore specifico che permette la sua identificazione.

DENSITA’ DEI LIQUIDI E DEI GAS:

 

Per i liquidi, che assumono la forma del recipiente che li contiene, la misura della densità va fatta con il picnometro, un recipiente di precisione di cui si conosce il volume (V), oppure con matraccio tarato da 50 cm3.

Il rapporto tra la massa (m) del liquido in esame ed il suo volume (V) ci dà il valore della densità.

Anche per i gas la misura della densità va fatta con speciali picnometri che vengono riempiti con il gas in esame alla pressione di 1 atm. Poiché il volume di un gas varia con la pressione e la temperatura, questi due parametri devono essere specificati quando si dà la densità di un gas.

 

Densità di liquidi in g/cm3 a 0°C

 

ACETONE

0,80

ACQUA

1,00




ALCOOL ETILICO

0,79

BENZINA

0,66

CHEROSENE

0,82

ETERE DI PETROLIO

0,67

GLICERINA

1,27

MERCURIO

13,60

PETROLIO

0,84

 

 

 Densità di gas in g/l ad 1 atm e a 0°C

 

AMMONIACA

0,87

ANIDRIDE CARBONICA

1,98

ARIA

1,30

AZOTO

1,25

IDROGENO

0,09

CLORO

3,22

ELIO

0,18

METANO

0,71

OSSIGENO

1,43

OSSERVAZIONI CONCLUSIVE SULLA DENSITA’:

 

Osservando i valori numerici delle tabelle di densità, si possono ricavare queste conclusioni:

a)      I solidi presentano i valori più alti di densità, seguono i liquidi e quindi i gas. Tra i liquidi, il mercurio mostra un comportamento anomalo presentando un alto valore di densità.

b)      In ogni tabella è specificata la temperatura a cui si riferiscono i valori numerici di densità.

PUO’ CAMBIARE LA DENSITA’ DI UN CORPO AL VARIARE DELLA TEMPERATURA?

Prendiamo in considerazione una sfera metallica, di cui abbiamo determinato la massa all bilancia, che passi appena attraverso un anello metallico. La sfera, se viene scaldata alla fiamma di un Bunsen, tenuta con una pinza, non passa più attraverso l’anello perché con il riscaldamento ha subito un aumento di volume. Se aspettiamo che la sfera si raffreddi e andiamo a controllare nuovamente la sua massa, vedremo che non ha subito variazione.

A caldo la massa della sfera è rimasta costante mentre si è avuto un aumento del volume: si ha pertanto una diminuzione della densità. Questo comportamento è caratteristico di tutte le sostanze, indipendentemente dallo stato fisico in cui si trovano: con l’aumentare della temperatura la densità diminuisce.






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