Densidad: Usos y pasaje de unidades

Si existe una magnitud que tiene un trato especial en esta materia, esa es la densidad👑.  


La densidad es una magnitud física que relaciona la masa de un cuerpo (puede ser una sustancia) con el volumen que ocupa. Algunos textos la identifican con este símbolo:  $\rho$, y otros, con éste: $\delta$. Usá el que a vos te guste más, tus profes van a entenderlo porque se sabe que se puede simbolizar de estas dos maneras. Yo suelo usar $\rho$.

Es una magnitud compuesta porque se obtiene combinando dos magnitudes básicas: la masa y el volumen, mediante la fórmula:


$\rho = \frac{m}{V}$

donde:  
 $\rho$ es la densidad (que puede tener las unidades $\frac{g}{cm^3}$, $\frac{kg}{dm^3}$, etc.)
 $m$ es la masa (que suele tener unidades de $g$ o $kg$)
 $V$ es el volumen (que puede tener unidades de $cm^3$, $dm^3$ o $m^3$)




👉 Vas a ver que la densidad puede expresarse en distintas unidades, dependiendo de las magnitudes de masa y volumen que se usen. Las más comunes con las que vamos a trabajar en esta materia son:
  
1) $\frac{g}{cm^3}$, que también puede escribirse así: $g.cm^{-3}$, se lee como "gramos por centímetro cúbico".  

2) $\frac{kg}{dm^3}$, que también puede escribirse así: $kg.dm^{-3}$, se lee como "kilogramos por decímetro cúbico".


Lo lindo de todo esto, es que la relación que existe entre estas dos unidades de densidad es del tipo 1:1 ("uno a uno"):

$1 \, \frac{g}{cm^3} = 1 \, \frac{kg}{dm^3}$

Así que es super fácil pasar de unidades de $g/cm^3$ a $kg/dm^3$, y viceversa, porque coinciden numéricamente. Mirá estos ejemplos👇


Ejemplo 1:  Convertir $2,5 \, g/cm^3$ a $kg/dm^3$:  

   Como la equivalencia es que $1 \, \frac{g}{cm^3} = 1 \, \frac{kg}{dm^3}$, entonces el valor es el mismo al hacer la conversión: $2,5 \, \frac{g}{cm^3} = 2,5 \, \frac{kg}{dm^3}$.


Ejemplo 2:  Convertir $0,8 \, \frac{kg}{dm^3}$ a $\frac{g}{cm^3}$:  

   Nuevamente, como la relación es $1:1$, el valor es el mismo al hacer la conversión es $0,8 \, \frac{kg}{dm^3} = 0,8 \, \frac{g}{cm^3}$




➡️ Pero esa no es la magia de la densidad.. sino que la magia está en su uso. Esta magnitud la vamos a usar en muchísimos ejercicios, ya que dependiendo de los datos que tengas, podés usar la fórmula de la densidad para obtener la masa, el volumen o la densidad de la sustancia o el compuesto que te pidan:


1. Hallar la masa de una sustancia ($m$): 

   Si conocés la densidad y el volumen, simplemente despejas la masa de la fórmula y te queda así:  $m = \rho \cdot V$  

   Ejemplo 3: Un objeto tiene una densidad de $2,5 \, \frac{g}{cm^3}$ y un volumen de $4 \, cm^3$.  

   $m = 2,5 \cdot 4 = 10 \, g$



2. Hallar el volumen de una sustancia ($V$):  

   Si conocés la densidad y la masa, simplemente despejas el volumen de la fórmula y te queda así:  $V = \frac{m}{\rho}$  
   
   Ejemplo 4: Un objeto tiene una masa de $8 \, g$ y una densidad de $2 \, \frac{g}{cm^3}$.  

   $V = \frac{8}{2} = 4 \, cm^3$



3. Calcular la densidad ($\rho$): 

   Si conocés la masa y el volumen, podés calcular fácilmente la densidad usando la fórmula:  $\rho = \frac{m}{V}$  
   
   Ejemplo: Un objeto tiene una masa de $12 \, g$ y un volumen de $6 \, cm^3$.  

   $\rho = \frac{12}{6} = 2 \, \frac{g}{cm^3}$



Incluso más adelante vamos a ver que hay otra fórmula, que deriva de la que ya vimos, para calcular la densidad: 

$\rho = \frac{M}{V_m}$, donde $M$ es la "masa molar" y $V_m$ es el "volumen molar", peeeero no quiero hacerte mucho spoiler, así que por ahora quedate con lo que vimos más arriba.


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