Calculadora de densidad
Elige lo que necesitas (densidad, masa o volumen), introduce los otros dos en cualquier unidad y obtén el resultado con sus cálculos, la densidad en nueve unidades y una comparación con materiales comunes. Elige un fluido para ver si el objeto se hunde o flota. Gratis, sin registro.
Resultados
2,70 g/cm³
Densidad
54,0 g
Masa
20,0 cm³
Volumen
2,70
Densidad relativa (agua a 4 °C = 1)
Próxima a Aluminio (2,7 g/mL). La densidad por sí sola no basta para identificar un material: las aleaciones, la porosidad y la temperatura la modifican.
Se hunde en Agua (20 °C).
Objeto 2,70 g/mL frente al fluido 0,9982 g/mL.
El cálculo
ρ = m ÷ V
ρ = 54,0 g ÷ 20,0 mL = 2,700 g/mL
La densidad en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| g/mL | 2,70 |
| g/cm³ | 2,70 |
| kg/L | 2,70 |
| g/L | 2700 |
| mg/mL | 2700 |
| kg/m³ | 2700 |
| lb/ft³ | 169 |
| lb/in³ | 0,0975 |
| lb/gal (US) | 22,5 |
Densidades de referencia
| Material | g/mL (g/cm³) | kg/m³ |
|---|---|---|
| Aire (seco) | 0,001204 | 1,204 |
| Etanol | 0,7893 | 789,3 |
| Hielo (0 °C) | 0,917 | 917 |
| Agua (20 °C) | 0,9982 | 998,2 |
| Agua de mar | 1,025 | 1025 |
| Glicerina | 1,261 | 1261 |
| Aluminio | 2,7 | 2700 |
| Hierro | 7,87 | 7870 |
| Cobre | 8,96 | 8960 |
| Plata | 10,5 | 10500 |
| Plomo | 11,3 | 11300 |
| Mercurio | 13,55 | 13550 |
| Oro | 19,3 | 19300 |
Valores típicos cerca de 20 °C, del CRC Handbook of Chemistry and Physics. El agua de mar es aproximada (salinidad de 35 g/kg) y el aire es aire seco a 101,325 kPa. Las muestras reales varían.
Cómo usar la calculadora de densidad
- 1. Elige la incógnita. Densidad, masa o volumen.
- 2. Introduce los otros dos con sus unidades. Masa desde µg hasta libras, volumen desde µL hasta pies cúbicos y galones estadounidenses, densidad en g/mL, kg/m³, lb/ft³ y más. El resultado se muestra en la unidad que elijas junto a él.
- 3. Opcionalmente, elige un fluido. La calculadora compara la densidad del objeto con la del agua, el agua de mar, el etanol, la glicerina, el mercurio o una densidad que introduzcas, y te indica si se hunde o flota.
- 4. Lee los resultados. Obtienes los cálculos, la densidad relativa, una coincidencia cercana de la tabla de referencia cuando existe y la densidad en todas las unidades admitidas.
La fórmula de la densidad
Densidad
ρ = m / V
Masa
m = ρ × V
Volumen
V = m / ρ
La densidad ρ es la masa por unidad de volumen. La unidad del SI es kg/m³, pero en química se usa sobre todo g/cm³, que es idéntico a g/mL porque un mililitro equivale exactamente a un centímetro cúbico. El agua a 20 °C tiene 0,9982 g/mL, así que su densidad en kg/m³ es 998,2. Las cifras difieren en un factor de 1000 entre los dos sistemas de unidades, y eso es la fuente más común de errores. La densidad depende de la temperatura y, en los gases, de la presión, así que una densidad sin temperatura está incompleta.
Ejemplos desarrollados
Densidad (los valores por defecto). Un bloque de metal tiene una masa de 54,0 g y un volumen de 20,0 cm³. ρ = 54,0 g ÷ 20,0 cm³ = 2,70 g/cm³. Eso equivale a 2700 kg/m³ o 169 lb/ft³, y coincide con los 2,70 g/mL del aluminio en la tabla de referencia. También se hunde en el agua, porque 2,70 es mayor que 0,9982.
Masa a partir de la densidad. ¿Cuál es la masa de 250,0 mL de etanol? Con 0,7893 g/mL, m = 0,7893 × 250,0 = 197,3 g.
Volumen a partir de la masa. ¿Qué volumen ocupan 500,0 g de mercurio? Con ρ = 13,55 g/mL, V = 500,0 ÷ 13,55 = 36,90 mL, un volumen pequeño para un líquido tan denso.
Hundirse o flotar. El hielo tiene una densidad de 0,917 g/mL y el agua líquida de 0,9982 g/mL, así que el hielo flota con 0,917 ÷ 0,9982 = 91,9 % de su volumen por debajo de la superficie. En el agua de mar (unos 1,025 g/mL) la cifra es de alrededor del 89,5 %, de ahí el refrán de que la mayor parte de un iceberg está bajo el agua.
Cómo hallar el volumen de un objeto irregular
Sumerge el objeto en una probeta graduada parcialmente llena de agua y mide el aumento del nivel; la diferencia es su volumen (desplazamiento). Esto funciona con cualquier sólido que no flote ni se disuelva. Para dimensiones que puedas medir, usa la geometría: un cubo es el lado al cubo, y un cilindro es πr²h. Da a la masa y al volumen el número correcto de cifras con la Calculadora de cifras significativas.
Densidad relativa y errores comunes
La densidad relativa, o gravedad específica, es la densidad de una sustancia dividida entre la del agua, y no tiene unidades. La calculadora divide entre el agua a 4 °C (0,999975 g/mL), así que numéricamente es casi idéntica a la densidad en g/mL.
- Mezclar g/mL y kg/m³. 1 g/cm³ son 1000 kg/m³. Si un resultado es mil veces mayor o menor de lo esperado, revisa primero las unidades.
- Usar una temperatura equivocada. Los líquidos se dilatan al calentarse, así que su densidad baja; indica la temperatura junto con la densidad.
- Suponer que la densidad identifica un material. Las aleaciones, la porosidad y las impurezas la modifican, así que una coincidencia es una pista, no una prueba.
- Confundir masa con peso. La densidad usa la masa. Si tu balanza muestra newtons o libras-fuerza, convierte primero; el Conversor de unidades puede ayudarte.
Preguntas frecuentes
- ¿Cuál es la fórmula de la densidad?
- La densidad es igual a la masa dividida entre el volumen, ρ = m/V. Despejando, la masa es la densidad por el volumen, y el volumen es la masa dividida entre la densidad. Mantén las unidades coherentes: gramos con mililitros dan g/mL, y kilogramos con metros cúbicos dan kg/m³.
- ¿Cuál es la densidad del agua?
- El agua pura tiene 0,9982 g/mL (998,2 kg/m³) a 20 °C, y alcanza su máximo, de unos 0,99997 g/mL, cerca de 4 °C. Como está tan cerca de 1 g/mL, en muchos cálculos rápidos se considera que 1 mL de agua tiene 1 g. Eso sirve para trabajos aproximados, pero no para mediciones precisas.
- ¿Cómo se sabe si un objeto se hundirá o flotará?
- Compara las densidades. Un objeto menos denso que el fluido flota, y la fracción de su volumen que queda bajo la superficie es igual a la razón entre las dos densidades; un objeto más denso que el fluido se hunde. La calculadora hace esto para el agua, el agua de mar, el etanol, la glicerina, el mercurio o un fluido que elijas.
- ¿Cómo convierto g/cm³ a kg/m³?
- Multiplica por 1000: 2,70 g/cm³ son 2700 kg/m³. En sentido contrario, divide entre 1000. El mismo factor convierte g/mL a kg/m³ y kg/L a g/L.
- ¿Cuál es la diferencia entre densidad y densidad relativa?
- La densidad tiene unidades (g/mL, kg/m³); la densidad relativa es la razón entre la densidad de una sustancia y la del agua, así que no tiene unidades. En el sistema métrico, ambas son casi iguales en g/mL, por eso la densidad relativa se indica para líquidos como la orina, el ácido de las baterías o el mosto del vino.
- ¿Por qué mi densidad medida es distinta del valor de la tabla?
- Los valores de referencia corresponden a sustancias puras a una temperatura indicada. Las muestras reales contienen impurezas o huecos, y medir el volumen por desplazamiento o con una regla tiene su propia incertidumbre. Un error porcentual frente al valor de la tabla muestra el tamaño de la diferencia; para eso usa la Calculadora de error porcentual.