La masa de una sustancia describe la cantidad de material presente y el volumen de una sustancia que indica cuánto espacio ocupa la sustancia. Ambas medidas dependen de la cantidad de material. Sin embargo, la relación entre masa y volumen es constante para una sustancia a una temperatura y presión determinadas. Esta relación entre la masa y el volumen de una sustancia se da como densidad. Si bien el cambio de la cantidad de sustancia altera la masa y el volumen, la densidad del material permanece igual y es una propiedad física de la sustancia.

Masa

La masa mide la cantidad de material presente en una sustancia. La masa de una sustancia a menudo se da en gramos (SI) o libras (en inglés). Las escalas se emplean a menudo para determinar la masa de una sustancia, ya que el peso es una función de la masa y la gravedad. Como la gravedad es casi la misma en la superficie de la Tierra, el peso se convierte en un buen indicador de la masa. Aumentar y disminuir la cantidad de material medido aumenta y disminuye la masa de la sustancia.

Volumen

El volumen describe la cantidad de espacio que ocupa una sustancia y se da en litros (SI) o galones (inglés) ) El volumen de una sustancia está determinado por la cantidad de material presente y la cercanía de las partículas del material. Como resultado, la temperatura y la presión pueden afectar en gran medida el volumen de una sustancia, especialmente los gases. Al igual que con la masa, aumentar y disminuir la cantidad de material también aumenta y disminuye el volumen de la sustancia.

Densidad

La densidad se calcula dividiendo la masa por el volumen (densidad = masa /volumen ) Por ejemplo, 10 gramos de agua dulce tienen un volumen de 10 mililitros. Esto da como resultado una densidad de un gramo por mililitro (10 g ÷ 10 ml = 1 g /ml). A diferencia de la masa y el volumen, aumentar la cantidad de material medido no aumenta ni disminuye la densidad. En otras palabras, aumentar la cantidad de agua dulce de 10 gramos a 100 gramos también cambiará el volumen de 10 mililitros a 100 mililitros, pero la densidad se mantiene en 1 gramo por mililitro (100 g ÷ 100 ml = 1 g /ml). Esto hace que la densidad sea una propiedad útil para identificar muchas sustancias. Sin embargo, dado que el volumen se desvía con los cambios de temperatura y presión, la densidad también puede cambiar con la temperatura y la presión.

Gravedad específica

Una medida derivada de la densidad es la gravedad específica. La gravedad específica compara la densidad de una sustancia con la densidad de un material de referencia. En el caso de los gases, el material de referencia es aire seco estándar o aire sin agua. En el caso de líquidos y sólidos, el material de referencia es agua dulce. La gravedad específica se calcula dividiendo la densidad de una sustancia por la densidad de la sustancia de referencia. Por ejemplo, el oro tiene una densidad de 19,3 gramos por centímetro cúbico (recuerde que el centímetro cúbico equivale a mililitro). Esto produce una gravedad específica de 19.3 (19.3 g /cm3 ÷ 1.0 g /cm3 = 19.3. Esto significa que el oro es 19.3 veces más denso que el agua.

Flotabilidad

Si un objeto flota o se hunde es determinado por la fuerza hacia abajo de la gravedad y una fuerza de flotación hacia arriba.Si la fuerza de flotación es mayor, un objeto flota.Si la fuerza de la gravedad es mayor, un objeto se hunde.La interacción entre estas fuerzas se relaciona con la densidad del objeto y el densidad del fluido en el que se coloca. Si la densidad total del objeto es mayor que el líquido, el objeto se hunde. Si la densidad total del objeto es menor que el líquido, entonces el objeto flota. Tenga en cuenta que esta es una densidad general El acero es mucho más denso que el agua pero tiene la forma adecuada, la densidad puede reducirse (agregando espacios de aire), creando un barco de acero que flota. Asimismo, un chaleco salvavidas reduce la densidad total de la persona que lo lleva, lo que le permite flotar mucho más fácil .