Densità dell’acqua: cos’è e come si calcola

Sai cosa si intende per densità dell’acqua e come si calcola?

Se stai cercando approfondimenti su questo argomento, allora hai trovato la giusta guida che fa al caso tuo. In questo articolo, infatti, scopriremo sull’acqua qualcosa di diverso rispetto ai modi più comuni che abbiamo di osservarla: da sorseggiare a cena nei ristoranti di Potenza o della tua città qualora fosse un’altra, oppure da utilizzare per schiarire la voce prima di parlare in pubblico. Andremo oltre, con qualcosa più da libri di fisica e scienza. Qualcosa che ha a che fare con il peso specifico acqua e su come si calcola la densità.

Cosa ne dici? Abbiamo stimolato la tua curiosità e “sete” di sapere? Allora bevi un pure sorso e poi entriamo subito nel merito della questione. Buona lettura.

Cos’è la densità e come si calcola quella dell’acqua

Nei prossimi paragrafi, dunque, andremo a scoprire cosa si intende per densità in generale e come si calcola nello specifico quella dell’acqua.

Densità: definizione e accezioni specifiche

Prima di vedere cos’è e come si calcola la densità dell’acqua, è necessario fare un piccolo passo indietro e partire dalle basi. Innanzitutto bisogna capire cosa intende per densità e quali sono le diverse accezioni specifiche che la riguardano.

Per fare ciò, prendiamo come riferimento iniziale part della definizione che ne da l’autorevole vocabolario enciclopedico Treccani. Ecco un primo esplicativo estratto:

«Con significato relativo, la condizione di un corpo, o di un complesso costituito di molti elementi, le cui parti costitutive sono più o meno vicine fra loro, secondo un rapporto che può essere precisato numericamente, o espresso genericamente mediante aggettivi come basso, alto, elevato e simili».

Scendendo, a livello più approfondito, alle accezioni relative alla fisica, la stessa fonte specifica che in questo caso si tratta del:

«Rapporto tra una data grandezza (massa, energia, ecc.) e l’estensione su cui essa si distribuisce: sostanza ad alta, a bassa densità».

In particolare, aggiunge poi queste distinzioni per “tipologie” di densità:

1. Assoluta o massa volumica o massa specifica;
2. Superficiale o areica;
3. Lineare o lineica, ovvero il rapporto intercorrente rispettivamente tra massa e volume, massa e area della superficie, massa e lunghezza di un corpo omogeneo;
4. Densità Relativa o semplicemente densità. Quindi il rapporto tra la massa di un certo volume di una sostanza e la massa di un uguale volume di acqua distillata a 4 °C
5. Di carica elettrica (rispettivamente volumica, areica, lineica di carica);
6. Di energia (come sopra);
7. Ottica, il logaritmo decimale dell’opacità.

Tra queste, sempre a proposito di acqua, merita un maggiore approfondimento la densità relativa.

Densità relativa all’acqua

Per concludere il discorso sulla densità, il vocabolario Treccani aggiunge una interessante postilla che riguarda, anche se indirettamente, proprio l’acqua. Riferendosi alla densità relativa, infatti, la definisce in questo modo:

«È il rapporto δ=m/m_a tra la massa m di un certo volume di una sostanza e la massa ma di un ugual volume di acqua distillata a 4 °C.  Si parla di densità relativa, ma a rigore si dovrebbe definire densità relativa all’acqua.

Se un corpo ha un volume V e una massa m ed è ma la massa di un ugual volume di acqua (distillata, 4 °C), fra la densità assoluta ρ e quella relativa δ passa la relazione ρ=δma/V.

Vengono utilizzati i densimetri per la misurazione di d. assolute o relative (i picnometri, la bilancia di Archimede, l’effusiometro, gli areometri)».

Fatte queste doverose premesse, concentriamoci adesso esclusivamente su come calcolare la densità dell’acqua.

Tabella per calcolo densità nell’acqua

Iniziamo col dire che la densità dell’acqua è determinata innanzitutto dalla temperatura, mentre è costante al variare della pressione.

Generalmente si prende come riferimento per la densità acqua distillata il valore di 1000kg/m³ con un atmosfera di pressione e quattro gradi di temperatura. Parliamo quindi della densità dell’acqua in metri cubi.

Più dettagliatamente, in una ideale tabella di valori, possiamo affermare che, se per una temperatura di 1000 °C e un volume specifico di 1,0434 m³/g abbiamo una densità acqua pari a 0,9584 cm³/g, per una temperatura di 80 °C e un volume di 1,0290 m³/g avremo una densità di 0,9718 cm³/g.

Analogamente, continuando con questa relazione sulla densità dell’acqua, sappiamo che per una temperatura di 60 °C e un volume di 1,0171 m³/g la densità è pari a 0,9832 cm³/g.  Qualora volessi calcolare il volume o la densità acqua dolce kg/m3 ti  basterebbe fare una semplice equivalenza.