Densidade e Gravidade Específica

Densidade é definida como o peso de uma substância por unidade de volume. No sistema inglês, a unidade usada é o pé cúbico (ft³), e no sistema métrico, o centímetro cúbico (cm³). Assim, a densidade pode ser expressa em lb/ft³ (libras por pé cúbico) ou g/cm³ (gramas por centímetro cúbico). Para calculá-la, divide-se o peso da substância pelo seu volume.

Exemplo: Um recipiente com volume de 24 pés cúbicos, preenchido com um líquido que pesa 1.497,6 libras, apresenta uma densidade de 62,4 lb/ft³ (1.497,6 ÷ 24). Este valor corresponde à densidade da água a 4ºC, referência usada para comparação com outras substâncias. No sistema métrico, a densidade da água é 1 g/cm³.

A densidade varia com a temperatura, pois a expansão ou contração de um material altera seu volume, mas não seu peso. No caso dos gases, a densidade também depende da pressão. As condições padrão para medição de densidade incluem uma temperatura de 0°C e uma pressão de 76 cmHg, que corresponde à pressão atmosférica ao nível do mar.

Gravidade específica é a relação entre a densidade de uma substância e a densidade de uma substância padrão (água para líquidos e sólidos; ar para gases). Pode ser calculada por:

        Gravidade Específica = Densidade da Substância / Densidade do Padrão
    

A gravidade específica é um número puro, sem unidade, e indica quantas vezes a substância é mais ou menos densa que o padrão.

Exemplo: Um líquido hidráulico com gravidade específica de 0,8 pesa 0,8 vezes o peso da água. Assim, 1 pé cúbico do líquido pesaria 49,92 libras (62,4 x 0,8).

O densímetro é usado para medir a gravidade específica de líquidos, como o eletrólito em baterias. Ele consiste em uma bóia calibrada que flutua mais alto em líquidos mais densos. Em baterias, a gravidade específica do eletrólito varia entre 1.150 (bateria descarregada) e 1.310 (bateria carregada).

A gravidade específica e a densidade não dependem do tamanho da amostra, mas apenas da substância em análise.