¿Qué es la densidad volumétrica? Significado, fórmula y tipos

que es la densidad volumetrica

La densidad es un concepto que nos permite relacionar la masa con el volumen, ideal para efectuar numerosos cálculos matemáticos y químicos a partir de la misma. Para su uso, es necesario determinar ciertos factores, como por ejemplo la dilatación volumetrica. Por ello, aquí te explicamos todo lo relacionado con este tópico.

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Índice()
  1. ¿Qué significa densidad volumétrica?
    1. ¿Qué es la densidad volumétrica de carga?
    2. ¿Qué es la densidad volumétrica de estructuras cristalinas?
    3. ¿Qué es la densidad volumétrica de masa?
    4. ¿Qué es la densidad volumétrica de un cilindro?
  2. Características de la densidad volumétrica
  3. ¿Cómo se calcula la densidad volumétrica?
    1. ¿Cuál es la fórmula de la densidad volumétrica?
    2. ¿Cuál es la fórmula de la densidad lineal?
  4. Ejemplos de la densidad volumétrica

¿Qué significa densidad volumétrica?

La densidad es una relación que existe entre la masa y el volumen de un material. Sin embargo, en los estudios de los fluidos podemos observar que hay más de una densidad, dependiendo de la geometría del objeto y de en cuántas dimensiones está presente. Asimismo, es necesaria para la aplicación de ciertos componentes, como la instalación de una geomembrana, y se encuentra en varios cálculos físicos y químicos.

Se considera que, la densidad volumétrica es aquella donde la masa es distribuida en las tres dimensiones de forma igualitaria. Como es el caso de un cilindro, una piedra o incluso, algunos componentes químicos.

que es la densidad volumétrica

De acuerdo con las diferencias de los tres tipos de densidad que existen (lineal, superficial y volumétrica), el sistema internacional de medidas le otorgó una diferente para así poder diferenciarles. En el caso de la densidad volumétrica se emplea la de kg/m^3.

¿Qué es la densidad volumétrica de carga?

La carga volumétrica es un concepto que se emplea más que todo en física, en específico, dentro de las leyes de Coulomb. Esta se trata de una carga eléctrica que se distribuye en todo el espacio que posee el volumen de una región. Lo que quiere decir, que habrá una carga por unidad métrica.

Según el sistema internacional de medidas, la densidad de la carga volumétrica tiene una nomenclatura representada por pv y sus unidades son coulomb por metro cúbico. Para poderse calcular es necesario utilizar el concepto de los límites matemáticos, ya que es un valor aproximado y no exclusivamente exacto.

¿Qué es la densidad volumétrica de estructuras cristalinas?

La densidad volumétrica de una estructura cristalina no es más que la relación de la masa del cuerpo cristalino con un volumen. En este caso, las esferas rígidas que tienen este tipo de material debe tomarse en cuenta más factores para calcular su densidad. Aunque es un proceso que se hace con ayuda de otros métodos convencionales de medición, siempre se puede emplear una fórmula que las relaciona.

Para ello vamos a dividir la masa de una celda unitaria del metal que se empleó entre el volumen (radio atómico del material). Aunque si deseamos obtener un cálculo más preciso, podemos usar la siguiente fórmula:

  • P= Número de átomos por celda por el peso molecular del mismo entre el volumen de la celda por el número de avogadro.

¿Qué es la densidad volumétrica de masa?

En el caso de que tengamos un cuerpo que tiene su masa distribuida alrededor de tres dimensiones, vamos a tener que dividir a la masa entre el volumen del objeto. Se debe de tomar en cuenta que, al momento de calcular la densidad de una masa, encontraremos la densidad superficial (dos dimensiones) y la densidad volumétrica (tres dimensiones).

La densidad superficial de la masa es aquella que el cuerpo se manifiesta en, al menos, dos dimensiones sin priorizar ninguna de ellas. Aunque puede estar presente en la tercera, no necesariamente tendrá un peso/masa relevante en la misma, además que su volumen tiende a ser opacado. Este sería el caso de una hoja de papel.

¿Qué es la densidad volumétrica de un cilindro?

Cuando hablamos sobre la densidad de un cilindro estamos ante el cálculo de la misma empleando un método tridimensional. Esto quiere decir que vamos a utilizar la fórmula de masa sobre el volumen para conocer el valor numérico de la densidad.

El único inconveniente para este tipo de problemas sería si el cilindro fuese hueco o que no hallamos de manera correcta su volumen. Para esto último, solo vamos a deducir que su volumen es igual a pi por la altura por el radio al cuadrado.

En caso tal de que el cilindro no sea una figura uniforme y no podamos determinar su volumen a través de este cálculo matemático, emplearemos otros métodos convencionales para saber el valor del mismo. De esta manera, podremos conocer su densidad.

Características de la densidad volumétrica

La densidad volumétrica, a pesar de ser un tema relativamente sencillo, no solo comprende los conceptos de masa y volumen y la relación que existe entre estos. De hecho, una de sus cualidades es que es un concepto amplio, que toma temas físicos y químicos, como la comprensión y el volumen de los átomos.

Según la química, se dice que mientras mayor sea el volumen atómico, mayor será su densidad. Asimismo, mientras que menos sea la comprensión del material, menor será la densidad.

Otra característica de la densidad volumétrica es que puede ser separada en dos ramas: la absoluta y la relativa. En la mayoría de los casos, empleados la absoluta, cuya fórmula es:

  • Densidad es igual a masa sobre volumen.

Sin embargo, la relativa es para aquellos objetos cuya composición tiene un valor aproximado, como por el ejemplo la densidad del agua a una determinada temperatura. Para este tipo de cálculo se utiliza:

  • La densidad es igual a la densidad absoluta entre la densidad de un material estándar.que es la densidad volumétrica

¿Cómo se calcula la densidad volumétrica?

Para calcular la densidad volumétrica se necesita de una masa o muestra de materia y un volumen que ocupe una cantidad de espacio. Al obtener estos datos, se puede determinar la distribución igualitaria de la masa en las tres dimensiones (longitud, altura y profundidad)

¿Cuál es la fórmula de la densidad volumétrica?

  • Densidad = masa / volumen.

En pocas palabras, la densidad volumétrica de una masa es igual a una masa (llamada m), dividida por el volumen (llamado v) y su resultado será determinado en el sistema internacional de unidades como kilogramo por metro cúbico (Kg/m3).

¿Cuál es la fórmula de la densidad lineal?

La densidad lineal, aunque no es tan común como la densidad volumétrica, es un tipo de relación que existe cuando tenemos la masa de un material y la longitud del mismo, siendo muy común para calcular la densidad de una cuerda. Más que todo empleada dentro de la física para el cálculo de la inercia, así como también el cambio de una integral afectada por la inercia.

Para ello, utilizaremos la fórmula de que la densidad es igual a la masa de un cable o cuerda entre la longitud, la cual debe expresarse en metros. El sistema internacional de medida establece que su notación es gramos sobre metros.

Ejemplos de la densidad volumétrica

  • Densidad lineal:

Si tenemos una cuerda de 100 metros de largo y que se determinó que su masa es igual a 250 gramos. Usando la fórmula que relaciona ambos conceptos, obtendremos como resultado que su densidad es 2,5 g/m.

  • Densidad superficial:

Al ser la encargada de relacionar una masa con una superficie, medida en dos dimensiones, podemos calcular la densidad de la espuma o de una lámina de papel. Esta, por ejemplo, pesa 0,5 kilogramos y tiene un ancho de 2 metros y 3 metros de largo.

Primero, vamos a calcular el área de la misma, dando como resultado 6 metros cuadrados y para terminar relacionaremos este dato con la masa. Para ello, dividiremos los 0,5 kilogramos entre los 6 metros cuadrados. Teniendo así que la densidad de la lámina de papel es de 0,08 kilogramos/ metros cuadrados.

  • Densidad volumétrica:

Sí, tomamos un objeto cualquiera, teniendo en cuenta su masa, por ejemplo, 50 kg y su volumen, en esta oportunidad, de 30 m cúbicos. Solo debemos relacionarlo a través de la fórmula para que nos dé la densidad. Siguiendo el ejemplo y haciendo uso de una calculadora online o física, la densidad seria de 1,66 kg/m^3.

Cómo citar:
"¿Qué es la densidad volumétrica? Significado, fórmula y tipos". En Quees.com. Disponible en: https://quees.com/densidad-volumetrica/. Consultado: 22-06-2024 10:30:30
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