La densità è una misura di quanta massa è presente in un dato volume di materia. La densità relativa è il confronto tra la densità di un materiale e la densità di un particolare standard, come l’acqua, a una data temperatura o pressione. La densità relativa è anche conosciuta come gravità specifica.
Più comunemente, la densità viene calcolata in unità metriche. Un’opzione ampiamente utilizzata è quella di indicare la densità in grammi per centimetro cubo (g/cm3). Un grammo è una misura della massa e un centimetro cubo è una misura del volume.
La massa è la quantità di materia in una sostanza e l’inerzia di quella sostanza. È diverso dal peso perché il peso può cambiare con le variazioni di gravità sull’oggetto. Un oggetto è più pesante sulla Terra che sulla luna, per esempio, perché c’è meno gravità sulla luna. La massa rimane comunque la stessa in entrambi i casi.
Nel calcolo della densità di una sostanza, devono essere noti la massa e il volume. L’equazione necessaria è densità = massa/volume. Ad esempio, 1 grammo di acqua occupa 1 centimetro cubo di volume. Un centimetro cubo è anche noto come millilitro quando si parla di liquidi, quindi l’equazione per la densità dell’acqua sarebbe 1 g / 1 ml. La densità è quindi pari a 1 g/ml, che può essere espressa anche come 1 g/cc o 1 g/cm3.
Le misurazioni della densità richiedono unità di massa e volume da includere nella risposta. La densità relativa, d’altra parte, è semplicemente un confronto di densità tra due sostanze come rapporto, quindi le unità non sono necessarie. Ad esempio, la densità relativa di un campione d’acqua rispetto a un altro campione d’acqua è 1.0 g/ml : 1.0 g/ml, e poiché le unità su entrambi i lati si annullano a vicenda, la risposta finale è semplicemente 1.0.
L’acqua viene tipicamente utilizzata come standard per i calcoli della densità relativa per solidi e liquidi. Ciò è utile perché la sostanza viene confrontata con una sostanza che ha una densità semplice di 1 g/ml. Per i gas, potrebbe essere utilizzato uno standard di un gas specifico. La densità dei materiali può variare con la pressione e la temperatura ambientali, quindi la densità standard è limitata a una particolare temperatura o, per i gas, a una particolare pressione.
Utilizzando l’acqua come standard, le sostanze più pesanti dell’acqua, come l’oro, producono valori di densità relativa superiori a 1.0. L’oro ha una densità relativa di 19.30 e il sale da tavola comune una densità relativa di 2.16. I materiali meno densi hanno un valore inferiore a 1.0, come l’ammoniaca a 0.8974 o i bastoncini di pino a circa 0.50.