Saltar al contenido

Masa y volumen (Unidades)

Es fundamental a la hora de llevar adelante cálculos tener en cuenta que las unidades que se están trabajando para cada variable concuerden para no recaer en errores. De manera general, en esta publicación se verán distintas variables relacionadas con la masa y el volumen de una sustancia.

La densidad de una sustancia es su masa por unidad de volumen; y las posibles unidades son kg/m3, g/cm3 y lb/ft3. El volumen específico de una sustancia es el volumen que ocupa una masa unitaria de esa sustancia; se expresa como la inversa de la densidad. Las densidades de los sólidos y líquidos puros son básicamente independientes de la presión y varían relativamente poco con la temperatura. La densidad de una sustancia puede emplearse como factores de conversión para relacionar la masa con el volumen. La densidad también varía con la composición.

La gravedad específicar) de una sustancia es la relación entre la densidad (ρ) de la sustancia y la densidad (ρref) de una sustancia de referencia en condiciones específicas. Se conoce también como densidad específica o relativa. La sustancia que se emplea de referencia con mayor frecuencia para sólidos y líquidos es el agua a 4°C, que tiene una densidad de 1 gr/cm3. En el caso de los gases, con frecuencia se usa como referencia el aire; pero pueden emplearse otros gases. Si se conoce la gravedad específica de una sustancia, multiplicada por la densidad de referencia en cualquier unidad, se obtiene la densidad de la sustancia en las mismas unidades. Para ser específicos al referirnos al peso específico de una sustancia, se debe indicar la temperatura a la que se mide cada densidad. Por ejemplo: ρr= 0,73 (20°C/4°C). Se interpreta que el peso específico de la sustancia es de 0,73 cuando la misma está a 20°C y la sustancia de referencia a 4°C.

En la industria del petróleo, el peso específico de los productos del petróleo suelen informarse en términos de una escala hidrómetra llamada °API (American Petroleum Institute). La ecuación de escala de °API es:

El volumen y, por lo tanto, la densidad de los productos del petróleo varían con la temperatura; es por ello, que la industria del petróleo, estableció los 60°F (15,55 °C) como la temperatura estándar para el volumen y el peso específico relativo API.

Además de los °API utilizados en la industria del petróleo, se utilizan otras escalas para industrias, como la de los alimentos. Por ejemplo, los grados Beaume (°Be), se utilizan para jugos y permiten medir la riqueza del azúcar en función de la densidad. Se considera que 25 gramos de azúcar disueltos en 1 litro de agua producen 1°Be.

Otro ejemplo, son los grados Brix, que se utilizan en mermelada. Una mermelada buena posee 65 Brix. 1 Brix se define como la densidad que tiene una solución al 1% de sacarosa en agua.

Por último, se utilizan los grados Tweddell, en fracciones de petróleo.