Densità: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
m Annullate le modifiche di 5.168.134.89 (discussione), riportata alla versione precedente di Phantomas Etichetta: Rollback |
sistemo formattazione... |
||
Riga 21:
Bisogna fare attenzione a non confondere il concetto di densità (che è la misura di una massa diviso un volume) con quello di [[Gravità specifica|densità relativa]] (che è invece una [[gruppo adimensionale|grandezza adimensionale]]).
==
=== Densità relativa ===▼
{{vedi anche|densità relativa}}▼
In generale per '''densità relativa''' si intende il rapporto tra la densità del corpo in esame e quella di un corpo preso come riferimento, per data temperatura e pressione.<ref>{{Cita|Corazzon|p. 48}}</ref><ref>{{Cita|Baglioni|p. 8}}</ref>▼
La densità relativa viene spesso definita come il rapporto tra la densità del corpo in esame e quella dell'[[acqua distillata|acqua pura]] a temperatura di 4 [[Celsius|°C]] e pressione di 1 [[bar (unità di misura)|bar]] o in maniera equivalente come il rapporto tra la massa del corpo in esame e quella di un eguale volume di acqua pura (distillata o deionizzata) a temperatura di 4 °C e pressione di 1 bar.<ref>In questo caso si parla di ''"densità relativa rispetto all'acqua"'', oppure si parla solo di ''"densità relativa"'', sottintendendo che si prende come riferimento l'acqua a 4 °C e 1 bar, in quanto questo è il riferimento più comunemente usato.</ref><ref name=Araneo207>{{Cita|Araneo|p. 207}}</ref><ref>{{Cita|Marchese|p. 71}}</ref>▼
La densità relativa può essere determinata in vari modi. I corpi solidi che hanno densità maggiore di quella dell'acqua vengono pesati dapprima in aria e quindi in acqua in condizioni di completa immersione. La densità relativa si ottiene dividendo il peso in aria per la diminuzione di peso del corpo immerso (vedi [[principio di Archimede]]). Per determinare la densità relativa dei fluidi si utilizzano invece strumenti appositi detti [[densimetro|densimetri]]. Nel caso siano necessarie misure molto accurate, si procede determinando la massa di un volume noto di liquido o di gas in condizioni controllate di temperatura.▼
La densità propriamente detta talvolta viene chiamata '''densità assoluta''' in contrapposizione alla densità relativa.<ref name=Araneo207/>▼
La densità nella [[tavola periodica degli elementi]] tende a crescere nei gruppi dall'alto verso il basso (fanno eccezione berillio e magnesio), mentre nei periodi cresce da sinistra a destra fino a boro-alluminio-rame-rutenio-iridio, per poi decrescere.▼
=== Densità reale e densità apparente ===▼
La definizione di densità sopra data è riferita ad una quantità di materia solida massiccia, vale a dire senza vuoti interni. È anche detta '''densità reale''' in quanto prende in considerazione solo il volume della frazione solida.▼
La '''densità apparente''' di un corpo viene calcolata in maniera formalmente analoga alla densità assoluta, ma prende in considerazione il volume totale occupato dal solido ovvero il suo ingombro esterno, compresi quindi gli spazi vuoti (solidi con cavità chiuse, con cavità aperte o a struttura spugnosa). La definizione di densità apparente ha validità anche per la [[materia granulare]] contenuta nei recipienti come per esempio la sabbia e le granaglie o il [[Proprietà fisiche del terreno#Densità|terreno]].▼
=== Densità di una miscela ===▼
Per calcolare la densità di una [[miscela (chimica)|miscela]] costituita da più sostanze ("componenti") si può utilizzare la seguente relazione:▼
:<math>\rho = \frac{1}{V} \sum_i m_i = \sum_i \rho_i \,</math>▼
dove:▼
* <math>m_i</math> è la massa di componente ''i'' nella miscela;▼
* ''V'' è il volume della miscela;▼
* ρ<sub>i</sub> è la concentrazione massica di componente ''i'' nella miscela.▼
In alternativa può essere utilizzata quest'altra espressione :▼
:<math>\rho = \sum_i \rho_i^0 \frac{V_i}{V}</math>.▼
=== Generalizzazione ===▼
Il termine "densità" può essere applicato anche ad altre grandezze che hanno una distribuzione spaziale. Per esempio il rapporto tra il numero di [[elettrone|elettroni]] in un dato volume e il volume stesso è detto densità di elettroni. Più in generale, considerando un insieme qualunque di oggetti, si parla di [[densità di numero]]. Il rapporto tra la [[carica elettrica|carica]] totale distribuita in un volume e il volume medesimo viene comunemente indicato come densità di carica; l'energia luminosa per unità di volume è definita come densità di energia luminosa. Quindi in generale la massa volumica di una grandezza è espressa mediante il rapporto tra la quantità della grandezza contenuta in un volume assegnato e il valore di quest'ultimo.▼
In senso ancora più ampio il concetto è stato esteso anche ad altri ambiti quali la [[geografia]]: la "densità di popolazione" misura la popolazione di un territorio per unità di superficie.▼
=== Densità superficiale ===▼
Nel caso in cui una grandezza sia distribuita su una [[superficie]] si può parlare di '''densità superficiale''' di tale grandezza riferendosi al rapporto tra la grandezza stessa e l'[[area]] della superficie su cui è distribuita. Per esempio nel caso della [[carica elettrica]] si parla di ''[[Densità di carica#Densità superficiale di carica|densità superficiale di carica]].'' Nel caso di una [[corrente elettrica]] attraverso un conduttore di sezione ''S'' si chiama '''[[Corrente elettrica#Densità di corrente|densità di corrente]]''' il rapporto tra la corrente e la sezione ''S'' attraversata.▼
== Casi particolari ==
Nella tabella seguente è indicata la densità dell'acqua in grammi per centimetro cubo a varie temperature (in °C)<ref>{{Cita|Lide|p. 6-3}}</ref>
Line 62 ⟶ 106:
|}
=== Densità dell'aria ===
▲==Densità di una miscela==
▲Per calcolare la densità di una [[miscela (chimica)|miscela]] costituita da più sostanze ("componenti") si può utilizzare la seguente relazione:
▲:<math>\rho = \frac{1}{V} \sum_i m_i = \sum_i \rho_i \,</math>
▲dove:
▲* <math>m_i</math> è la massa di componente ''i'' nella miscela;
▲* ''V'' è il volume della miscela;
▲* ρ<sub>i</sub> è la concentrazione massica di componente ''i'' nella miscela.
▲In alternativa può essere utilizzata quest'altra espressione :
▲:<math>\rho = \sum_i \rho_i^0 \frac{V_i}{V}</math>.
▲== Densità dell'aria ==
Ottenuta tramite la legge dei gas <math>\boldsymbol{\rho}=\frac{p}{\bar{R}\cdot T}</math> dove nel calcolo V è unitario, p è in pascal, T è in Kelvin e R è la costante specifica per l'aria secca <math>\bar{R}=287.05\,\mathrm J\,\mathrm {kg}^{-1}\,\mathrm K^{-1}</math>
{|class="wikitable" style="text-align:center" align="left"
Line 103 ⟶ 132:
{{-}}
▲== Densità relativa ==
▲{{vedi anche|densità relativa}}
▲In generale per '''densità relativa''' si intende il rapporto tra la densità del corpo in esame e quella di un corpo preso come riferimento, per data temperatura e pressione.<ref>{{Cita|Corazzon|p. 48}}</ref><ref>{{Cita|Baglioni|p. 8}}</ref>
▲La densità relativa viene spesso definita come il rapporto tra la densità del corpo in esame e quella dell'[[acqua distillata|acqua pura]] a temperatura di 4 [[Celsius|°C]] e pressione di 1 [[bar (unità di misura)|bar]] o in maniera equivalente come il rapporto tra la massa del corpo in esame e quella di un eguale volume di acqua pura (distillata o deionizzata) a temperatura di 4 °C e pressione di 1 bar.<ref>In questo caso si parla di ''"densità relativa rispetto all'acqua"'', oppure si parla solo di ''"densità relativa"'', sottintendendo che si prende come riferimento l'acqua a 4 °C e 1 bar, in quanto questo è il riferimento più comunemente usato.</ref><ref name=Araneo207>{{Cita|Araneo|p. 207}}</ref><ref>{{Cita|Marchese|p. 71}}</ref>
▲La densità relativa può essere determinata in vari modi. I corpi solidi che hanno densità maggiore di quella dell'acqua vengono pesati dapprima in aria e quindi in acqua in condizioni di completa immersione. La densità relativa si ottiene dividendo il peso in aria per la diminuzione di peso del corpo immerso (vedi [[principio di Archimede]]). Per determinare la densità relativa dei fluidi si utilizzano invece strumenti appositi detti [[densimetro|densimetri]]. Nel caso siano necessarie misure molto accurate, si procede determinando la massa di un volume noto di liquido o di gas in condizioni controllate di temperatura.
▲La densità propriamente detta talvolta viene chiamata '''densità assoluta''' in contrapposizione alla densità relativa.<ref name=Araneo207/>
▲La densità nella [[tavola periodica degli elementi]] tende a crescere nei gruppi dall'alto verso il basso (fanno eccezione berillio e magnesio), mentre nei periodi cresce da sinistra a destra fino a boro-alluminio-rame-rutenio-iridio, per poi decrescere.
▲== Densità reale e densità apparente ==
▲La definizione di densità sopra data è riferita ad una quantità di materia solida massiccia, vale a dire senza vuoti interni. È anche detta '''densità reale''' in quanto prende in considerazione solo il volume della frazione solida.
▲La '''densità apparente''' di un corpo viene calcolata in maniera formalmente analoga alla densità assoluta, ma prende in considerazione il volume totale occupato dal solido ovvero il suo ingombro esterno, compresi quindi gli spazi vuoti (solidi con cavità chiuse, con cavità aperte o a struttura spugnosa). La definizione di densità apparente ha validità anche per la [[materia granulare]] contenuta nei recipienti come per esempio la sabbia e le granaglie o il [[Proprietà fisiche del terreno#Densità|terreno]].
▲== Generalizzazione ==
▲Il termine "densità" può essere applicato anche ad altre grandezze che hanno una distribuzione spaziale. Per esempio il rapporto tra il numero di [[elettrone|elettroni]] in un dato volume e il volume stesso è detto densità di elettroni. Più in generale, considerando un insieme qualunque di oggetti, si parla di [[densità di numero]]. Il rapporto tra la [[carica elettrica|carica]] totale distribuita in un volume e il volume medesimo viene comunemente indicato come densità di carica; l'energia luminosa per unità di volume è definita come densità di energia luminosa. Quindi in generale la massa volumica di una grandezza è espressa mediante il rapporto tra la quantità della grandezza contenuta in un volume assegnato e il valore di quest'ultimo.
▲In senso ancora più ampio il concetto è stato esteso anche ad altri ambiti quali la [[geografia]]: la "densità di popolazione" misura la popolazione di un territorio per unità di superficie.
▲=== Densità superficiale ===
▲Nel caso in cui una grandezza sia distribuita su una [[superficie]] si può parlare di '''densità superficiale''' di tale grandezza riferendosi al rapporto tra la grandezza stessa e l'[[area]] della superficie su cui è distribuita. Per esempio nel caso della [[carica elettrica]] si parla di ''[[Densità di carica#Densità superficiale di carica|densità superficiale di carica]].'' Nel caso di una [[corrente elettrica]] attraverso un conduttore di sezione ''S'' si chiama '''[[Corrente elettrica#Densità di corrente|densità di corrente]]''' il rapporto tra la corrente e la sezione ''S'' attraversata.
== Note ==
| |||