Um dos termos básicos usados ​​em muitas ciências naturais é a densidade, uma propriedade física definida como a massa de um objeto dividida pelo seu volume. Isso significa que, para medir a densidade, você normalmente precisa medir a massa e o volume de um objeto separadamente e, em seguida, calcular sua densidade dividindo a massa pelo volume. Para medir massa e volume, você precisa do uso de várias ferramentas básicas de laboratório.

Escala

A massa é uma das medidas mais facilmente obtidas. Use uma balança ou balança eletrônica para determinar o peso ou a massa do objeto. Esta medida é geralmente representada em onças ou gramas para sistemas ingleses e métricos, respectivamente. Ao medir a massa de um líquido, primeiro pese o recipiente e tara a balança antes de adicionar o líquido.

Cilindro graduado

A maneira mais precisa de determinar o volume de um objeto, especialmente no caso de um objeto de formato irregular, é mergulhá-lo em água e medir a quantidade de água que ele desloca. Um cilindro graduado grande o suficiente para conter tanto o objeto quanto a água suficiente para mergulhá-lo completamente é a melhor ferramenta para este trabalho. Um cilindro graduado também pode dizer o volume de um líquido simplesmente despejando-o em um cilindro vazio. Não use um béquer para determinar o volume, uma vez que a escala impressa na lateral de um béquer pode ser menos precisa do que aquela em um cilindro graduado, que é especialmente projetado para medição.

Calculando Densidade

Depois de medir a massa e o volume de um objeto, você encontrará densidade com um cálculo simples. Divida a massa pelo volume para obter a densidade. Por exemplo, você mede uma quantidade de água pura em um cilindro graduado e vê que chega a 11,5 ml. Você coloca um prato de pesagem de plástico em uma escala e acha que sua massa é de 3,2 gramas. Quando você adiciona a água, o total chega a 14,7 gramas. Subtraia a massa do prato do total para obter apenas a massa da água, 14,7 - 3,2 = 11,5. Dividir 11,5 gramas por 11,5 ml para obter a densidade, 1,0 gramas por ml.

Hidrômetro

A densidade é difícil de medir diretamente e com precisão, pois depende de duas propriedades distintas, massa e volume. No entanto, a densidade entra em jogo com fluidos e flutuação, pois um objeto mais denso sempre afundará em um fluido menos denso e flutuará sobre um fluido de maior densidade. Um hidrômetro é um dispositivo especial usado para determinar a densidade de líquidos. Em vez de medir o volume em um cilindro graduado e depois precisar pesar o líquido para determinar sua massa (e, é claro, subtrair o peso de seu recipiente), um hidrômetro flutuará em um nível diferente dentro de um líquido com base em sua densidade. Diferentes hidrômetros usam diferentes escalas para medir a densidade, portanto, siga todas as instruções e meça com cuidado.

O valor da densidade

Agora que você determinou a densidade, o que você pode fazer com ela? É uma propriedade intrínseca de uma substância, o que significa que qualquer quantidade de chumbo puro tem a mesma densidade, se você tem uma tonelada ou algumas partículas; o mesmo vale para qualquer substância pura. Muitas substâncias têm um valor publicado e conhecido para a densidade que pode atuar como uma "impressão digital", permitindo que você identifique uma substância desconhecida encontrando sua densidade. Também lhe dirá se um objeto é feito de uma substância pura ou se é uma mistura. Uma história famosa credita ao filósofo grego Arquimedes, que descobriu que a coroa de um rei não era ouro puro; ele calculou a densidade da coroa e descobriu que ela era menor que a do ouro.