A Densidade e Massa Específica

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA E FÍSICA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DENSIDADE E MASSA ESPECÍFICA

Relatório

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GOIÂNIA

2020

OBJETIVO

Nesta pesquisa e experiência em ambiente virtual, o objetivo será compreender o comportamento dos sólidos em um fluido e efetuar operações para encontrar suas devidas massas específicas.

 

RESULTADO 

A massa específica, por definição, é a razão entre a massa (m) de uma porção compacta de uma substância e o volume (V) que ela ocupa. A massa específica (𝜌) pode expressa da seguinte maneira:

𝑚

𝜌 = [pic 1] 

𝑉

Onde:  

𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎; 𝑣 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑜𝑐𝑢𝑝𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙𝑎. 

E no S.I. (No Sistema Internacional de Unidades), a unidade de massa específica é kg/m3.

É possível notar que a expressão massa específica (𝜌) trata-se da mesma fórmula usada para calcular a densidade (d). Quando um corpo tem aberturas em seu interior, a massa específica considera apenas o volume em que é preenchido por esse corpo, ao contrário da densidade, que considera todo o volume, incluindo os espaços vazios deste mesmo corpo. 

Seguindo essa linha de raciocínio e usando a mesma expressão matemática da massa específica (razão entre massa e volume), os resultados são diferentes. Esses resultados não parecidos ocorrem em substâncias sólidas.  

Por isso, o cálculo para substâncias que estejam nos estados líquido ou gasoso terá o mesmo resultado, motivo pelo qual nesses casos a massa específica e a densidade são consideradas a mesma coisa. 

Mas é preciso ficar atento à cada situação em que os conceitos de massa específica e densidade são aplicados, pois um sólido oco apresenta densidade menor que a massa específica do material que o constitui. [pic 2]

                 Figura 1. Ilustração representativa da

        diferença         entre         massa         específica         e

                 densidade.

Como usaremos corpos totalmente sólidos, flutuando ou totalmente imersos em um fluido (água), consideraremos massa específica (𝜌) e densidade (d) como a mesma coisa, uma vez que não haverá influência no resultado deste experimento em específico.

 

O fluido utilizado no experimento é a água (H2O), que possui a densidade de aproximadamente

1.000 kg/m3, e está incluída em um local que possui a capacidade de 1000 litros. 

Usando a expressão matemática da massa específica (𝜌), obtemos os seguintes resultados: 

Bloco de Madeira

Massa (kg)	Volume (l)	Massa específica (kg/m3)
1,00	2,50	0,40
2,00	5,00	0,40
3,00	7,50	0,40
4,00	10,00	0,40
5,00	12,50	0,40
6,00	15,00	0,40
7,00	17,50	0,40

 

Observando esses resultados e o experimento feito, vi que o bloco de madeira imerge parcialmente no fluido, ou seja, a densidade do bloco de madeira (0,40 kg/m3) é  menor que a densidade do fluido, no caso, da água (1.000 kg/m3). 

Bloco de Gelo

Massa (kg)	Volume (l)	Massa específica (kg/m3)
1,00	1,90	0,92
2,00	2,18	0,92
3,00	3,26	0,92
4,00	4,35	0,92
5,00	5,44	0,92
6,00	6,53	0,92
7,00	7,62	0,92