La capacidad de conversión entre unidades de masa, densidad y volumen es una de las habilidades fundamentales necesarias para resolver problemas básicos en física y química. La masa, en el sistema SI de unidades utilizadas por defecto en todo el mundo para resolver tales problemas, tiene unidades de kilogramos (kg) y derivaciones de las mismas, mientras que el volumen tiene unidades de metros en cubos, o m ^{3, siendo el medidor la unidad SI de longitud. En consecuencia, la densidad, que es la masa por unidad de volumen, a menudo se expresa en kg /m 3. Debido a que las cantidades son a menudo menores en los experimentos y mediciones diarias, es típico ver la densidad expresada en g /cm 3, o gm /ml (un mililitro se define como un centímetro cúbico). Un kg /m3 es igual a 1,000 g /cm 3.}

TL; DR (Demasiado largo; No leyó)

TL; DR

Uso la expresión:

m
= ρV

Convertir de m ^{3 en el volumen ( V
) a masa ( m
) en kilogramos. La densidad ( ρ
) varía según las diferentes sustancias, por lo que deberá buscar la sustancia en cuestión para completar el cálculo.}

Derivar masa del volumen

Decir se le da un volumen conocido de una sustancia (agua u otro líquido, un metal o cualquier otra cosa que se suponga que tiene una distribución uniforme o casi uniforme de la materia) y se le pide que calcule su masa. Para hacer esto, en función de las relaciones establecidas anteriormente, debe conocer la densidad de la sustancia y solo su densidad.

Dado que la densidad ( ρ
) es la masa ( m
) dividido por volumen ( V
), entonces la masa es igual a la densidad por volumen:

ρ
= m
/ V

Así que

m
= ρV

Densidades en el mundo real

Varias tablas en línea incluyen las densidades de sustancias comunes Por ejemplo, el agua corriente a una temperatura de 4 ° C tiene una densidad de 1,000 kg /m3 o 1 g /ml, nuevamente por definición. Los aceites son menos densos que el agua, por lo que el componente oleoso de un aderezo de ensalada como el italiano flota en la parte superior de la mezcla. La leche, que está compuesta casi en su totalidad de agua pero incluye azúcares, proteínas y (generalmente) grasas, tiene una densidad de 1,03 veces la del agua.
Los metales son, por lo general, notablemente más densos que los líquidos, y varían mucho de uno a otro. El oro, por ejemplo, tiene una densidad de 19.3 g /ml. Esto significa que 1 m ^{3 de oro tiene una masa de 1,000 x 19.3 = 19,300 kg. Desde 1 kg = 2.204 lb, una porción de oro de un metro por un metro por un metro (aproximadamente del tamaño de una mesa pequeña) tendría una masa de 42,537 libras, en exceso de 21 toneladas.}

Aplicaciones

Como un barco moderno de navegación está hecho principalmente de metal, ¿cómo flota? Para que algo flote en el agua, debe tener menos masa que el agua que desplaza. Esto se logra como resultado de todo el espacio vacío incluido en la construcción del barco, como el espacio entre las capas del casco de un barco. Cuando un barco de metal como una canoa se coloca en el agua, comienza a hundirse porque el metal sólido es lo que primero entra en contacto con el agua. Pero debido a que la densidad total de la canoa es menor que la de un volumen equivalente de agua, incluso con uno o dos pasajeros agregados, la mayor parte permanece sobre la superficie del agua.