Calculadora de densidade

A densidade (ρ, a letra grega rô) mede quanta massa está contida em um determinado volume, calculada como ρ = m ÷ V, em que m é a massa e V é o volume. É uma propriedade intensiva, ou seja, não depende do tamanho da amostra — uma colher de chá de ouro e uma barra de ouro têm a mesma densidade, embora suas massas e volumes sejam muito diferentes. A unidade do SI para densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m³), embora o grama por centímetro cúbico (g/cm³) e o grama por mililitro (numericamente idêntico ao g/cm³) sejam comuns na química e no dia a dia.

Como ρ = m ÷ V, a fórmula pode ser reorganizada em outras duas formas úteis: massa = densidade × volume, e volume = massa ÷ densidade. Assim como com velocidade, distância e tempo, isso pode ser visualizado como um triângulo — m em cima, ρ e V lado a lado embaixo; cobrindo a grandeza que você quer encontrar, revela-se se as outras duas devem ser multiplicadas ou divididas. Esta calculadora aplica exatamente essa lógica, dependendo de qual grandeza você escolhe calcular.

A densidade relativa (também chamada de gravidade específica) é a razão entre a densidade de uma substância e a de uma substância de referência, geralmente água a 4 °C, cuja densidade é quase exatamente 1.000 kg/m³ (1 g/cm³). Por ser uma razão entre duas densidades, a densidade relativa não tem unidades — uma densidade relativa de 2,7, por exemplo, significa que uma substância é 2,7 vezes mais densa que a água. A água foi escolhida como referência justamente porque sua densidade está tão próxima de um valor redondo de 1.000 kg/m³ em condições padrão.

Um objeto flutua em um fluido quando sua densidade média é menor que a do fluido, e afunda quando é maior — uma consequência direta do princípio de Arquimedes, que afirma que um objeto flutuante ou submerso desloca um volume de fluido cujo peso é igual à força de flutuação que atua sobre ele. O gelo (cerca de 917 kg/m³) flutua na água (cerca de 1.000 kg/m³) porque é menos denso, apesar de ser a mesma substância em forma sólida — um dos casos relativamente raros em que um sólido é menos denso que seu líquido. Um navio de aço flutua não porque o aço seja menos denso que a água (ele é cerca de 8 vezes mais denso), mas porque seu casco oco dá ao navio como um todo uma densidade média menor que a da água.

As densidades variam enormemente entre materiais: o ar ao nível do mar é de cerca de 1,2 kg/m³, a água de cerca de 1.000 kg/m³, o alumínio de cerca de 2.700 kg/m³, o aço de cerca de 7.850 kg/m³, o ouro de cerca de 19.300 kg/m³, e o ósmio — o elemento natural mais denso — de cerca de 22.590 kg/m³. A densidade depende da temperatura e, no caso de gases e líquidos, também da pressão: quase todas as substâncias se expandem e ficam menos densas ao esquentar, portanto um resultado de densidade só é totalmente significativo junto com a temperatura e a pressão em que os valores informados foram realmente medidos.