Densidad del agua: ¿cuál es? ¿cómo se mide?

La densidad, un concepto común física y química, se define como la masa contenida en un volumen específico de una sustancia o un objeto sólido. Esta magnitud escalar se representa comúnmente con la letra griega ro (ρ). Esta relación se representa matemáticamente como la división de la masa entre el volumen. Es decir:

Densidad=Masa/Volumen

Densidad absoluta

La densidad absoluta describe cómo la masa de una sustancia o un objeto sólido está distribuida en relación con su volumen.

Densidad relativa

La densidad relativa se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad de otra sustancia de referencia. Por lo tanto, es una medida adimensional, lo que significa que no tiene unidades específicas asociadas.

Densidad del agua

Todas las sustancias que nos rodean tienen densidad ya que es una propiedad inherente a la materia. Por lo tanto, el agua también la tiene.

¿Cuál es la densidad del agua?

La densidad del agua es alrededor de 1.000 kg/m³ en gramos, pero factores como la temperatura, la presión y la salinidad deben tenerse en cuenta. A 20°C, por ejemplo, la densidad sería de aproximadamente 998 kg/m³ o 0,998 g/cm³, considerando una presión de 1 atmósfera y utilizando agua destilada.

La variación anómala de la densidad con la temperatura, que alcanza su máximo a 4°C, explica por qué el hielo flota en el agua. Este fenómeno actúa como un aislante térmico y permite que la mayor parte de la biosfera, alojada en los océanos, mantenga su estado líquido a 4°C.

¿Qué es la densidad del agua y por qué es importante?

Tal y como se describía, la densidad del agua está influenciada por la salinidad, la temperatura y la presión.

– Salinidad: cuanto mayor sea la cantidad de componentes disueltos en el agua, es decir, su salinidad, mayor será su densidad.

– Temperatura: A temperaturas más altas, las moléculas de agua se mueven más rápido, lo que resulta en una menor densidad debido a una mayor separación entre las moléculas.

– Presión atmosférica: Si bien la presión atmosférica puede afectar la densidad del agua en estado líquido, no tiene un impacto significativo en el agua sólida (hielo) debido a su naturaleza incompresible, aunque sí puede influir en el vapor de agua.

Teniendo en cuenta la salinidad un ejemplo es que en lugares de la Tierra en los que el agua es muy salada, como el mar Muerto, las personas flotan con total facilidad y esfuerzo. En el mar Muerto, la densidad del agua es de 1,24 kilogramos por litro debido a la elevada salinidad. Un 24% más de lo habitual. 

¿Cómo se mide la densidad? 

El hidrómetro, un dispositivo simple utilizado para medir la densidad de líquidos, es una de las herramientas científicas más simples disponibles. Comúnmente hecho de vidrio, se asemeja a un termómetro y consta de un tallo cilíndrico con un bulbo en la parte inferior que contiene un peso para mantenerlo en posición vertical cuando flota.

Para medir la densidad de un líquido, el hidrómetro se sumerge suavemente en él y se deja que flote libremente. Líneas grabadas en el dispositivo indican su nivel de flotación.

Cuando se sumerge en líquidos menos densos, el hidrómetro se hundirá menos, mientras que en líquidos más densos se elevará más. Dado que el agua sirve como estándar para la medición de otros líquidos, su marca generalmente se etiqueta como «1.000».

El hidrómetro es una herramienta valiosa para experimentos sobre la densidad del agua. Por ejemplo, puede utilizarse para observar cómo cambia la densidad de ciertos líquidos cuando se exponen a diferentes temperaturas.