Calculadora de densidade
Escolha o que você precisa — densidade, massa ou volume —, informe os outros dois em qualquer unidade e obtenha a resposta com o cálculo, a densidade em nove unidades e uma comparação com materiais comuns. Escolha um fluido para ver se o objeto afunda ou flutua. Grátis, sem cadastro.
Resultados
2,70 g/cm³
Densidade
54,0 g
Massa
20,0 cm³
Volume
2,70
Densidade relativa (água a 4 °C = 1)
Semelhante a Alumínio (2,7 g/mL). A densidade sozinha não identifica um material: ligas, porosidade e temperatura a alteram.
Ele afunda em Água (20 °C).
Objeto 2,70 g/mL frente ao fluido 0,9982 g/mL.
O cálculo
ρ = m ÷ V
ρ = 54,0 g ÷ 20,0 mL = 2,700 g/mL
A densidade em outras unidades
| Unidade | 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 referência
| Material | g/mL (g/cm³) | kg/m³ |
|---|---|---|
| Ar (seco) | 0,001204 | 1,204 |
| Etanol | 0,7893 | 789,3 |
| Gelo (0 °C) | 0,917 | 917 |
| Água (20 °C) | 0,9982 | 998,2 |
| Água do mar | 1,025 | 1025 |
| Glicerina | 1,261 | 1261 |
| Alumínio | 2,7 | 2700 |
| Ferro | 7,87 | 7870 |
| Cobre | 8,96 | 8960 |
| Prata | 10,5 | 10500 |
| Chumbo | 11,3 | 11300 |
| Mercúrio | 13,55 | 13550 |
| Ouro | 19,3 | 19300 |
Valores típicos próximos de 20 °C, do CRC Handbook of Chemistry and Physics; a água do mar é aproximada (salinidade de 35 g/kg), e o ar é ar seco a 101,325 kPa. Amostras reais variam.
Como usar a calculadora de densidade
- 1. Escolha o que deve ser calculado. Densidade, massa ou volume.
- 2. Informe os outros dois com as unidades. Massa de µg a libras, volume de µL a pés cúbicos e galões americanos, densidade em g/mL, kg/m³, lb/ft³ e outras. A resposta aparece na unidade que você escolher ao lado.
- 3. Opcionalmente, escolha um fluido. A calculadora compara a densidade do objeto com a da água, da água do mar, do etanol, da glicerina, do mercúrio ou com uma densidade que você informar, e diz se ele afunda ou flutua.
- 4. Leia os resultados. Você recebe o cálculo, a densidade relativa, uma correspondência próxima da tabela de referência quando houver uma, e a densidade em todas as unidades suportadas.
A fórmula da densidade
Densidade
ρ = m / V
Massa
m = ρ × V
Volume
V = m / ρ
A densidade ρ é a massa por unidade de volume. A unidade do SI é kg/m³, mas a química usa sobretudo g/cm³, que é igual a g/mL porque um mililitro é exatamente um centímetro cúbico. A água a 20 °C tem densidade de 0,9982 g/mL, ou seja, 998,2 em kg/m³; os números diferem por um fator de 1.000 entre os dois sistemas de unidades, e essa é a fonte mais comum de erros. A densidade depende da temperatura e, no caso dos gases, da pressão; por isso uma densidade sem temperatura está incompleta.
Exemplos resolvidos
Densidade (os valores iniciais). Um bloco de metal tem massa de 54,0 g e volume de 20,0 cm³. ρ = 54,0 g ÷ 20,0 cm³ = 2,70 g/cm³. Isso equivale a 2.700 kg/m³ ou 169 lb/ft³, e corresponde aos 2,70 g/mL do alumínio na tabela de referência. Ele também afunda na água, porque 2,70 é maior que 0,9982.
Massa a partir da densidade. Quanto pesam 250,0 mL de etanol? Com 0,7893 g/mL, m = 0,7893 × 250,0 = 197,3 g.
Volume a partir da massa. Qual é o volume de 500,0 g de mercúrio? Com ρ = 13,55 g/mL, V = 500,0 ÷ 13,55 = 36,90 mL — um volume pequeno para um líquido tão pesado.
Afundar ou flutuar. O gelo tem densidade de 0,917 g/mL e a água líquida, 0,9982 g/mL; assim, o gelo flutua com 0,917 ÷ 0,9982 = 91,9% do seu volume abaixo da superfície. Na água do mar (cerca de 1,025 g/mL), o valor é de cerca de 89,5%, origem do ditado de que a maior parte de um iceberg fica debaixo d’água.
Como encontrar o volume de um objeto irregular
Coloque o objeto em uma proveta parcialmente cheia de água e leia o aumento do nível; a diferença é o volume (deslocamento). Isso funciona para qualquer sólido que não flutue nem se dissolva. Para dimensões que você pode medir, use geometria: o volume de um cubo é o lado elevado ao cubo, e o de um cilindro é πr²h. Dê à massa e ao volume o número correto de algarismos significativos com a Significant Figures Calculator.
Densidade relativa e erros comuns
Densidade relativa, ou gravidade específica, é a densidade de uma substância dividida pela da água, e não tem unidade. A calculadora divide pela água a 4 °C (0,999975 g/mL), por isso, numericamente, ela é quase idêntica à densidade em g/mL.
- Misturar g/mL e kg/m³. 1 g/cm³ equivale a 1.000 kg/m³. Se uma resposta estiver mil vezes maior ou menor, verifique primeiro as unidades.
- Usar a temperatura errada. Os líquidos se expandem ao serem aquecidos, e sua densidade cai; informe a temperatura junto com a densidade.
- Supor que a densidade identifica um material. Ligas, porosidade e impurezas a alteram, então uma correspondência é uma pista, não uma prova.
- Confundir massa com peso. A densidade usa massa. Se a sua balança mostra newtons ou libras-força, converta primeiro; o Conversor de Unidades pode ajudar.
Perguntas frequentes
- Qual é a fórmula da densidade?
- A densidade é igual à massa dividida pelo volume, ρ = m/V. Isolando, a massa é a densidade vezes o volume, e o volume é a massa dividida pela densidade. Mantenha as unidades consistentes: gramas com mililitros dá g/mL, e quilogramas com metros cúbicos dá kg/m³.
- Qual é a densidade da água?
- A água pura tem 0,9982 g/mL (998,2 kg/m³) a 20 °C e atinge seu máximo, de cerca de 0,99997 g/mL, perto de 4 °C. Como fica tão próxima de 1 g/mL, muitos cálculos rápidos tratam 1 mL de água como 1 g. Isso serve para estimativas, mas não para medições precisas.
- Como saber se um objeto vai afundar ou flutuar?
- Compare as densidades. Um objeto menos denso que o fluido flutua, com a fração do volume abaixo da superfície igual à razão entre as duas densidades; um objeto mais denso que o fluido afunda. A calculadora faz isso para a água, a água do mar, o etanol, a glicerina, o mercúrio ou um fluido à sua escolha.
- Como converter g/cm³ para kg/m³?
- Multiplique por 1.000: 2,70 g/cm³ equivale a 2.700 kg/m³. No sentido inverso, divida por 1.000. O mesmo fator converte g/mL em kg/m³ e kg/L em g/L.
- Qual é a diferença entre densidade e densidade relativa?
- A densidade tem unidades (g/mL, kg/m³); a densidade relativa é a razão entre a densidade de uma substância e a da água, por isso não tem unidade. No sistema métrico, os dois são numericamente quase iguais em g/mL, razão pela qual a densidade relativa é informada para líquidos como urina, ácido de bateria e mosto de vinho.
- Por que a minha densidade medida é diferente do valor da tabela?
- Os valores de referência são de substâncias puras em uma temperatura declarada. Amostras reais contêm impurezas ou vazios, e medir o volume por deslocamento ou com régua tem sua própria incerteza. Um erro percentual em relação ao valor da tabela mostra o tamanho da diferença; para isso, use a Percent Error Calculator.