Home MateriaChimica Volume e densità

Volume e densità

by Adriana Carelli

Il e la sono delle che sono usate comunemente in chimica e in fisica.

Obiettivi di apprendimento

Descrivere la relazione tra densità e volume

Punti chiave

  • Il volume di una sostanza è in relazione alla quantità della sostanza ad una particolare temperatura e pressione.
  • Il volume di una sostanza può  essere misurato mediante la vetreria volumetrica, con il matraccio tarato e il cilindro graduato.
  • La densità indica quanta massa occupa uno specifico volume ad una data temperatura e pressione. La densità è indicativa della sostanza.
  • L’acqua è insolita come sostanza perché quando l’acqua diventa ghiaccio, la sua forma solida (ghiaccio) è meno densa dell’acqua liquida, e quindi galleggia sopra l’acqua liquida.

Cilindro graduato per misura del volume

Volume e densità

Le proprietà della materia possono essere descritte in diversi modi.

Qualsiasi quantità di qualsiasi sostanza avrà un volume. Se hai due contenitori di acqua di dimensioni diverse, ognuno di essi ha una quantità o un volume di acqua diversi. L’ unità di volume è un’unità di derivata dalla lunghezza, pertanto non appartiene alle grandezze fondamentali ma alle grandezze derivate.

Se i due recipienti di acqua hanno due differenti volumi, hanno però qualcosa in comune: la densità. La densità è un’altra grandezza derivata, perché si ricava dal rapporto tra massa e volume:

densita (d) = \frac{massa (kg)}{Volume (m^{3})}

Massa e volume sono entrambe proprietà estensiveUna proprietà estensiva dipende dalla quantità di materia osservata. Una proprietà intensiva, è invece indipendente dalla quantità di materia.

La massa viene misurata abitualmente in grammi (g) o in chilogrammi (kg). Il volume è abitualmente misurato in litri (l), centimetri cubici (cm3), o millimetri (mm).

La densità è influenzata dalla temperatura.

  • La densità di 1 litro di acqua a 4 oC è 1 g/cm3
  • La densità di 1 litro di acqua a 20 oC è 0,9982 g/cm3

Poiché il volume cambia al variare della temperatura mentre la massa no, vuol dire che la densità dipende dalla temperatura. Oltre alla temperatura, anche lo stato della materia influenza la densità:

  • densità dei solidi da circa 0,2 g/cma 20 g/cm3
  • densità dei liquidi da circa 0,5 g/mL a 3-4 g/mL
  • densità dei gas perlopiù nell’intervallo di pochi grammi per litro

Tabella per vedere le densità di solidi, liquidi e gas

Solidi Densità (kg/ m3)
oro 19300
piombo 11400
argento 10500
rame 8900
ferro 7800
alluminio 2700

 

Liquido Densità (kg/ m3)
acqua 1000
benzina 720
olio d’oliva 920
petrolio 790
glicerina 1260
mercurio 13600

 

Gas Densità (kg/ m3)
aria 1,29
ossigeno 1,43
ozono 2,22
metano 0,72
idrogeno 0,09
elio 0,178

Strumenti di misura

Il cilindro graduato è uno strumento utilizzato nelle case per misurare il volume di un liquido, soprattuto quando si cucina, bisogna avere una certa precisione nel misurare gli ingredienti liquidi.

Poi abbiamo strumenti utilizzati comunemente nei laboratori scientifici come la vetreria volumetrica.

Vetreria volumetrica

Questa può includere becker, un matraccio volumetrico, una beuta e un cilindro graduato.

Esercizi

Simulazione

POTREBBE INTERESSARTI

Leave a Comment