Densità di un corpo
Calcolo della densità di un corpo
Dopo avere introdotto la densità, in questa lezione - tramite un esercizio - vedremo come si calcola la densità di un corpo.
Il testo dell'esercizio è il seguente: si determini la densità di un corpo in g/cm3 sapendo che la sua massa corrisponde a 1,2 kg e il suo volume a 158,3 cm3.
Come varia la densità del corpo se si aumenta la sua temperatura?
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo della densità di un corpo conoscendo la sua massa (= 1,2 kg) e il suo volume (158,3 cm3).
La densità è una grandezza intensiva data dal rapporto tra massa e volume:
Nel nostro caso si ha che:
- m = 1,2 kg
- V = 158,3 cm3
Nel Sistema Internazionale la densità si misura in kg/m3 anche se spesso si usano i g/cm3; la densità dei gas si misura solitamente in g/L. L'esercizio ci chiede di esprimere la densità in g/cm3, pertanto è bene convertire la massa in grammi.
Per tale conversione possiamo impiegare la scala dei chilogrammi:
Scala dei kg.
Per convertire i kg in grammi è sufficiente moltiplicare per 1.000 il valore dei kg (è infatti necessario spostarsi di tre gradini verso il basso per passare da kg a g). Risulta quindi che:
- 1,2 kg = 1,2 · 10 · 10 · 10 = 1,2 · 1000 = 1200 g
A questo punto risulta quindi che:
- m = 1200 g
- V = 158,3 cm3
Sostituendo i dati nella formula per il calcolo della densità
si ha che:
In conclusione, la densità del corpo avente massa di 1,2 kg e volume di 158,3 cm3 è pari a 7,58 g/cm3.
Come varia la densità del corpo se si aumenta la sua temperatura?
La densità è una proprietà intensiva della materia che dipende dalla temperatura (e dalla pressione per i gas).
Per quasi tutti i materiali, un aumento di temperatura determina un aumento di volume e quindi una diminuzione del valore della densità.
Infatti, un aumento di temperatura determina solitamente un aumento del volume (il corpo si espande); essendo il volume al denominatore della formula che ci permette di calcolare la densità, un suo aumento determina una diminuzione della densità del corpo.
In conclusione, aumentando la temperatura del corpo la sua densità diminuisce.
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