Calcolatore di densità
Scegli ciò che ti serve — densità, massa o volume — inserisci gli altri due in qualsiasi unità e ottieni il risultato con il procedimento, la densità in nove unità e un confronto con i materiali più comuni. Scegli un fluido per vedere se l'oggetto affonda o galleggia. Gratuito, senza registrazione.
Risultati
2,70 g/cm³
Densità
54,0 g
Massa
20,0 cm³
Volume
2,70
Densità relativa (acqua a 4 °C = 1)
Vicino a Alluminio (2,7 g/mL). La sola densità non può identificare un materiale: leghe, porosità e temperatura la modificano tutte.
Affonda in Acqua (20 °C).
Oggetto 2,70 g/mL contro fluido 0,9982 g/mL.
Il procedimento
ρ = m ÷ V
ρ = 54,0 g ÷ 20,0 mL = 2,700 g/mL
La densità in altre unità
| Unità | Valore |
|---|---|
| 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 |
Densità di riferimento
| Materiale | g/mL (g/cm³) | kg/m³ |
|---|---|---|
| Aria (secca) | 0,001204 | 1,204 |
| Etanolo | 0,7893 | 789,3 |
| Ghiaccio (0 °C) | 0,917 | 917 |
| Acqua (20 °C) | 0,9982 | 998,2 |
| Acqua di mare | 1,025 | 1025 |
| Glicerolo | 1,261 | 1261 |
| Alluminio | 2,7 | 2700 |
| Ferro | 7,87 | 7870 |
| Rame | 8,96 | 8960 |
| Argento | 10,5 | 10500 |
| Piombo | 11,3 | 11300 |
| Mercurio | 13,55 | 13550 |
| Oro | 19,3 | 19300 |
Valori tipici intorno a 20 °C dal CRC Handbook of Chemistry and Physics; l'acqua di mare è approssimativa (salinità 35 g/kg) e l'aria è aria secca a 101,325 kPa. I campioni reali variano.
Come usare il calcolatore di densità
- 1. Scegli l'incognita. Densità, massa o volume.
- 2. Inserisci gli altri due con le rispettive unità. Massa da µg a libbre, volume da µL a piedi cubi e galloni statunitensi, densità in g/mL, kg/m³, lb/ft³ e altre. Il risultato è mostrato nell'unità che scegli accanto.
- 3. Facoltativo: scegli un fluido. Il calcolatore confronta la densità dell'oggetto con quella dell'acqua, dell'acqua di mare, dell'etanolo, del glicerolo, del mercurio o di una densità che inserisci, e dice se l'oggetto affonda o galleggia.
- 4. Leggi i risultati. Ottieni il procedimento, la densità relativa, una corrispondenza con la tabella di riferimento quando ce n'è una, e la densità in tutte le unità supportate.
La formula della densità
Densità
ρ = m / V
Massa
m = ρ × V
Volume
V = m / ρ
La densità ρ è la massa per unità di volume. L'unità SI è kg/m³, ma in chimica si usa soprattutto g/cm³, che è identico a g/mL perché un millilitro è esattamente un centimetro cubo. L'acqua a 20 °C ha una densità di 0,9982 g/mL, quindi in kg/m³ vale 998,2: i valori differiscono di un fattore 1.000 tra i due sistemi di unità, ed è la fonte più comune di errori. La densità dipende dalla temperatura e, per i gas, dalla pressione, quindi una densità senza temperatura è incompleta.
Esempi svolti
Densità (i valori predefiniti). Un blocco di metallo ha una massa di 54,0 g e un volume di 20,0 cm³. ρ = 54,0 g ÷ 20,0 cm³ = 2,70 g/cm³. Sono 2.700 kg/m³ oppure 169 lb/ft³, e corrisponde ai 2,70 g/mL dell'alluminio nella tabella di riferimento. Affonda anche in acqua, perché 2,70 è maggiore di 0,9982.
Massa dalla densità. Quanto pesano 250,0 mL di etanolo? Con 0,7893 g/mL, m = 0,7893 × 250,0 = 197,3 g.
Volume dalla massa. Che volume occupano 500,0 g di mercurio? Con ρ = 13,55 g/mL, V = 500,0 ÷ 13,55 = 36,90 mL — un volume piccolo per un liquido così pesante.
Affonda o galleggia. Il ghiaccio ha una densità di 0,917 g/mL e l'acqua liquida di 0,9982 g/mL, quindi il ghiaccio galleggia con 0,917 ÷ 0,9982 = 91,9% del suo volume sotto la superficie. Nell'acqua di mare (circa 1,025 g/mL) la cifra è di circa 89,5%, ed è all'origine del detto secondo cui la maggior parte di un iceberg è sott'acqua.
Trovare il volume di un oggetto irregolare
Immergi l'oggetto in un cilindro graduato parzialmente pieno d'acqua e leggi l'aumento del livello; la differenza è il suo volume (spostamento). Funziona per qualsiasi solido che non galleggia né si scioglie. Per oggetti di cui puoi misurare le dimensioni, usa la geometria: un cubo è il lato al cubo, un cilindro è πr²h. Dai a massa e volume il numero corretto di cifre significative con il Calcolatore di cifre significative.
Densità relativa ed errori comuni
La densità relativa, o densità relativa all'acqua, è la densità di una sostanza divisa per quella dell'acqua, e non ha unità. Il calcolatore divide per l'acqua a 4 °C (0,999975 g/mL), quindi numericamente è quasi identica alla densità in g/mL.
- Confondere g/mL e kg/m³. 1 g/cm³ equivale a 1000 kg/m³. Se un risultato è mille volte troppo grande o troppo piccolo, controlla prima le unità.
- Usare la temperatura sbagliata. I liquidi si dilatano quando si riscaldano, quindi la loro densità diminuisce; indica la temperatura insieme alla densità.
- Supporre che la densità identifichi un materiale. Leghe, porosità e impurità la modificano, quindi una corrispondenza è un indizio, non una prova.
- Confondere massa e peso. La densità usa la massa. Se la bilancia mostra newton o libbre-forza, converti prima; il Convertitore di Unità può aiutarti.
Domande frequenti
- Qual è la formula della densità?
- La densità è uguale a massa divisa per volume, ρ = m/V. Riarrangiata, la massa è densità per volume e il volume è massa divisa per densità. Mantieni coerenti le unità: grammi con millilitri dà g/mL, chilogrammi con metri cubi dà kg/m³.
- Qual è la densità dell'acqua?
- L'acqua pura ha una densità di 0,9982 g/mL (998,2 kg/m³) a 20 °C e raggiunge il massimo di circa 0,99997 g/mL vicino a 4 °C. Poiché è così vicina a 1 g/mL, molti calcoli rapidi trattano 1 mL d'acqua come 1 g, il che va bene per stime grossolane ma non per misure precise.
- Come si sa se un oggetto affonda o galleggia?
- Confronta le densità. Un oggetto meno denso del fluido galleggia, e la frazione del suo volume sotto la superficie è uguale al rapporto tra le due densità; un oggetto più denso del fluido affonda. Il calcolatore lo fa per acqua, acqua di mare, etanolo, glicerolo, mercurio o un fluido a tua scelta.
- Come si converte g/cm³ in kg/m³?
- Moltiplica per 1.000: 2,70 g/cm³ sono 2.700 kg/m³. In senso inverso, dividi per 1.000. Lo stesso fattore converte g/mL in kg/m³ e kg/L in g/L.
- Qual è la differenza tra densità e densità relativa?
- La densità ha unità (g/mL, kg/m³); la densità relativa è il rapporto tra la densità di una sostanza e quella dell'acqua, quindi è adimensionale. Nel sistema metrico i due valori in g/mL sono numericamente quasi uguali, ed è per questo che la densità relativa si indica per liquidi come le urine, l'acido delle batterie o il mosto d'uva.
- Perché la densità misurata è diversa dal valore in tabella?
- I valori di riferimento si riferiscono a sostanze pure a una temperatura dichiarata. I campioni reali contengono impurità o vuoti, e misurare il volume per spostamento o con un righello comporta una propria incertezza. Un errore percentuale rispetto al valore in tabella mostra quanto è grande lo scarto; per questo serve il Calcolatore di errore percentuale.