Questo articolo spiega cos’è la densità relativa. Scoprirai quindi come calcolare la densità relativa, un esempio risolto di come si fa e a cosa serve la densità relativa.
Cos’è la densità relativa?
La densità relativa è il rapporto tra la densità di una sostanza e una densità di riferimento (solitamente la densità dell’acqua) .
Pertanto, per calcolare la densità relativa di una sostanza, la sua densità deve essere divisa per la densità di riferimento.
Tieni presente che la densità relativa non ha unità, poiché per trovare il suo valore dividiamo due quantità con le stesse unità.
La densità relativa è detta anche densità specifica , anche se l’uso di questo termine è sconsigliato perché, generalmente, in ambito scientifico l’aggettivo specifico si riferisce a ciò che viene diviso per massa (e cosa non è così).
Formula della densità relativa
La densità relativa di una sostanza è uguale alla sua densità divisa per la densità di riferimento. La formula per calcolare la densità relativa di una sostanza è quindi la seguente:
Oro
è la densità della sostanza da studiare e
è la densità presa come riferimento.
- Per i solidi e i liquidi si prende generalmente come riferimento la densità dell’acqua a 1 atm e 4ºC (circa 1.000 kg/m 3 ).
- Per i gas, la densità dell’aria è generalmente considerata pari a 1 atm e 0ºC (circa 1,29 kg/m 3 ).
Pertanto, la densità relativa dell’acqua è 1, poiché nel suo calcolo la densità dell’acqua viene divisa per se stessa e qualsiasi numero diviso per se stesso dà 1.
Esempio di calcolo della densità relativa
Ad esempio, determineremo la densità relativa del mercurio, la cui densità è 13534 kg/m 3 . Per fare ciò, dividi semplicemente il valore della sua densità per la densità dell’acqua:
Tieni presente che per calcolare la densità relativa di una sostanza, il valore della sua densità e la densità di riferimento devono essere espressi nelle stesse unità, altrimenti il calcolo risulterà errato.
Abbiamo appena visto come la densità relativa di una sostanza si calcola teoricamente, ma può anche essere determinata sperimentalmente con un picnometro o un idrometro.
Densità relativa e densità assoluta
In questa sezione vedremo la differenza tra densità relativa e densità assoluta (o semplicemente densità), poiché questi sono i due tipi di densità più utilizzati in ingegneria.
La differenza tra densità relativa e densità assoluta è che la densità assoluta è il rapporto tra massa e volume di una sostanza, mentre la densità relativa viene calcolata dividendo la densità assoluta per una densità di riferimento.
Pertanto, per calcolare la densità relativa, bisogna prima conoscere la densità assoluta.
Inoltre, la densità assoluta ha unità, mentre la densità relativa non ha unità perché è una quantità di riferimento.
A cosa serve la densità relativa?
Dopo aver visto la definizione di densità relativa e qual è la sua formula, in questa sezione analizzeremo a cosa serve questa grandezza fisica.
Principalmente, la densità relativa viene utilizzata per determinare se un materiale galleggerà o meno nell’acqua. Se la densità relativa del materiale è inferiore a 1, significa che il materiale galleggerà nell’acqua. D’altra parte, se la densità relativa è maggiore di 1, il materiale scorrerà.
In ingegneria, invece, il valore della densità relativa viene utilizzato anche per dimensionare correttamente le pompe centrifughe.
Allo stesso modo, geologi e mineralogisti utilizzano la densità relativa per determinare il contenuto minerale di una roccia o di un altro campione. Allo stesso modo, i gemmologi utilizzano la densità relativa per identificare le pietre preziose.
Come puoi vedere, sebbene la densità relativa sia una quantità calcolata a partire da un’altra quantità e non dalle caratteristiche del materiale stesso, ha molte applicazioni scientifiche.