Cómo calcular la densidad del agua

¿Deseas calcular la densidad del agua? ¿No sabes cómo hacerlo o simplemente lo encuentras complicado? ¿Tienes un examen y no has entendido bien cómo se calcula la densidad del agua?  No te preocupes, calcular la densidad del agua es muy sencillo, y aquí te aclararemos paso a paso cómo hacerlo.

Para comenzar hay que saber qué se entiende por densidad, para poder saber qué es lo que estamos calculando y cuál es su significado, así como para que nos sirven estos datos.

La densidad nos indica la cantidad de masa que tiene cierto objeto o líquido en un volumen determinado. Y su fórmula genérica es densidad=masa / volumen es decir d=m/v

A continuación vamos a utilizar algunos cálculos y la fórmula principal de la densidad para enseñarte cómo calcular la densidad del agua.

Calcular la densidad del agua

Para comenzar vamos a preparar los materiales que necesitaremos. Entre ellos encontramos un cilindro o una probeta que estén graduados. Estos recipientes son especiales para medir el volumen exacto de los líquidos, ya que vienen con unas líneas que señalan las medidas.
A continuación procedemos a calcular la masa y el volumen del agua, ya que son los datos que necesitamos para calcular la fórmula de la densidad.

En el cilindro o la probeta vamos a añadir más adelante la cantidad de agua de la que vamos a hacer el cálculo de densidad, por lo tanto, para tener el valor exacto deberemos medir sólo la masa del agua quitándole lo que pesa el cilindro.
Por eso vamos a comenzar pesando primero el cilindro en la balanza. Empieza encendiendo la balanza y asegurándote de que está correctamente ajustada marcando cero.

Después pon el cilindro medidor vacío en la balanza, apunta en un papel la masa del cilindro que sale en la balanza. Recuerda apuntar el dato medido en gramos.
Ahora añadiremos el agua al cilindro, realmente no importa tanto la cantidad de agua que le añadas, tan solo que apuntes la cantidad exacta. Para ello deberás agacharte hasta tener el cilindro a la altura de tu cara, y tus ojos deben estar a la altura de la línea del agua. Debes fijarte en la parte inferior del menisco, el cual es la curva que hace el agua cuando la vemos a la altura de los ojos.
Este dato nos indica el volumen que ocupa el agua, el otro dato que necesitamos para calcular la densidad del agua, por lo que es importante que sea exacto para que nuestros cálculos sean correctos. El volumen vendrá señalado en milímetros.

Una vez que hemos tomado nota del volumen colocaremos la probeta o el cilindro en la báscula, volviendo a encenderla primero y comprobando que está bien ajustada y completamente en cero. Toma nota del peso exacto que marca la báscula, pero recuerda que debe ser en gramos.
A continuación procederemos a calcular la masa exacta del agua sola, para ello tomamos el peso del agua en la probeta nivelada y le restamos el peso de la probeta vacía que calculas al principio de todo.

Recuerda que si en el transcurso del movimiento y pesaje después de anotar el volumen has derramado algo de agua de la probeta, entonces deberás volver a observar y anotar el nuevo volumen exacto.
Ahora que ya tenemos todos los datos que necesitamos, tan solo nos queda buscar la fórmula principal y sustituir los valores con nuestros datos.
La fórmula principal es:
d (densidad)= m (masa)/ v (volumen)

Ejemplo

Por ejemplo, imagínate que estos son los datos obtenidos siguiendo los pasos anteriores:
– masa probeta vacía= 10g
– masa probeta con agua= 17g
– masa del agua= 17-10=7g
– volumen del agua= 6.5ml

La densidad del agua será:
d= 7/6.5= 1.077g/ml

Calcular la densidad a partir del desplazamiento del agua

Esta técnica sirve para calcular la densidad de un sólido insoluble e irregular. Para ello necesitaremos seguir algunos de los pasos del cálculo de la densidad del agua, pero en este caso no vamos a pesar la probeta vacía, sino que directamente pesaremos en la balanza la probeta con cierta cantidad de agua que nos permita después añadir el objeto sin problemas.

Apuntamos el peso exacto que nos dictará la balanza perfectamente calibrada, y a continuación apuntaremos también el volumen mirando la línea que marca el agua en la probeta.

Una vez que tenemos estos datos listos añadiremos el objeto con cuidado de que no salga nada de agua, pues si esto ocurre debemos empezar de nuevo y secar además muy bien el objeto a medir. Este paso podemos saltarlo y pesarlo directamente en la balanza si la forma y la composición del objeto lo permite, lo que es lo normal y lo más rápido.

A continuación apuntamos los datos como en el primer paso, anotando el volumen y la masa.

Para tener los datos exactos de la masa y el volumen del objeto que nos interesa haremos la diferencia de valores entre los obtenidos con el objeto dentro del agua y los obtenidos sólo de agua. Con estos datos exactos y certeros tan solo tendremos que utilizar la fórmula general de la densidad y realizar su cálculo.

Si por ejemplo éstos fuesen los datos obtenidos, calcularíamos la densidad así:
– Volumen inicial probeta y agua: 6 ml
– Masa inicial objeto pesado: 4g
– Volumen final probeta, agua y objeto: 8ml
Calculamos el volumen del líquido:
v= 8-6= 2ml
Calculamos la densidad:
d= 4/2= 2 g/ml

Variaciones en la densidad del agua

El agua no siempre tiene la misma densidad, sobre todo si es pura, ya que ésta dependerá de algunos factores, por ejemplo de la temperatura, aunque suele rondar siempre el 1g/ ml, pero en las ciencias es muy importante conocer las medidas exactas de cada variable que usamos, por eso siempre se mide la densidad del agua en cada caso y no se toma el valor genérico de 1g/ml.
Normalmente, cuanto más fría esté el agua pura su densidad será mayor.
Si por ejemplo el agua está a 0°C entonces la densidad del agua podría ser de 0.998g/ml, mientras que la densidad del agua a una temperatura de unos 80°C puede ser de 0.9721 g/ml.
Quizás a simple vista para ti no sea una gran diferencia, tan solo de unas décimas, pero en los laboratorios, investigaciones científicas y en los experimentos, por ejemplo sí que pueden marcar una gran diferencia en los cálculos y resultados.

¿Para qué sirve conocer la densidad?

Ya te hemos dado la definición de la densidad, pero a efectos prácticos, la densidad nos señala cuánto pesa cierto objeto en un espacio señalado. Con este dato podemos comparar varios materiales y elegir el que mejor nos convenga.
Además, si nos viene dada una densidad, pero no sabemos a qué material corresponde exactamente podríamos hacernos una idea gracias a unas listas donde se recogen las densidades de muchos elementos.
Recuerda que es muy importante que anotemos las medidas exactas y en la unidad métrica correcta, la masa siempre irá en gramos y el volumen en mililitros.
Seguro que con esta explicación ahora sabes cómo calcular la densidad del agua, así que manos a la obra y ¡ponte a ello!