Densidad y flotación
Respuesta rápida
La densidad relaciona la masa con el volumen: d = \frac{m}{V}. El mercurio tiene mayor masa que el agua en volúmenes iguales. Un cuerpo se hunde si es más denso que el líquido y flota si es menos denso. La sal aumenta la densidad del agua y permite que el huevo flote.
Solución — Página 120
Ciencias Naturales 7° · 2025
Densidad
La densidad indica cuánta masa está contenida en un volumen determinado. Se expresa mediante la relación:
d = \frac{m}{V}
Donde d es la densidad, m es la masa y V es el volumen.
La densidad del agua es 1\ \text{g/cm}^3. Esto significa que un cubo de agua de 1\ \text{cm}^3 tiene una masa de 1\ \text{g}.
El mercurio tiene una densidad de 13{,}6\ \text{g/cm}^3. Por eso, un cubo de mercurio de 1\ \text{cm}^3 tiene una masa de 13{,}6\ \text{g}, mayor que la masa de un cubo de agua del mismo volumen.
En general, los sólidos son más densos que los líquidos y estos son más densos que los gases, debido a la cohesión entre sus moléculas. Sin embargo, las sustancias de un mismo estado también pueden tener densidades diferentes.
Flotación y hundimiento
- Si la densidad del cuerpo es mayor que la del líquido, el cuerpo se hunde.
- Si la densidad del cuerpo es menor que la del líquido, el cuerpo flota.
Un huevo fresco se hunde en agua pura porque su densidad es mayor que la del agua. Al agregar sal, aumenta la densidad del agua; cuando esta supera la densidad del huevo, el huevo flota.
Relación con la temperatura y la presión
El punto de ebullición depende de la temperatura y de la presión atmosférica. Por eso, el agua hierve aproximadamente a 91\ ^\circ\text{C} en Quito y a 100\ ^\circ\text{C} en Guayaquil. En cambio, el punto de fusión no depende de la presión atmosférica de la misma manera.
Experiencia casera
- Consigan una botella transparente de un litro.
- Coloquen, en el orden indicado, aceite, agua, jabón líquido, miel y alcohol.
- Observen cómo se distribuyen las sustancias.
- Tapen la botella y bátanla.
- Déjenla reposar y observen nuevamente.
- Concluyan que los líquidos se separan en capas debido a sus diferentes densidades. Después de agitar, las capas pueden mezclarse temporalmente, pero al reposar vuelven a organizarse.
El aceite y el alcohol suelen ubicarse en las capas superiores, mientras que la miel suele quedar en la parte inferior, porque es más densa.
Contenido de la página
Ideas principales
La densidad es la relación entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa. Las sustancias pueden tener distintas densidades aunque se encuentren en el mismo estado físico.
Ejemplos
- Agua: 1\ \text{g/cm}^3.
- Mercurio: 13{,}6\ \text{g/cm}^3.
Un volumen igual de mercurio tiene mayor masa que el mismo volumen de agua.
Flotación
Un objeto se hunde cuando su densidad es mayor que la del líquido y flota cuando su densidad es menor. Por ello, un huevo se hunde en agua pura y puede flotar en agua salada.
Experimento
Se colocan aceite, agua, jabón líquido, miel y alcohol en una botella. Al reposar, los líquidos forman capas debido a sus diferentes densidades.
Ejemplos resueltos
Compara la masa de un cubo de agua y de un cubo de mercurio, si ambos tienen un volumen de 1\ \text{cm}^3.
Para el agua: m = dV = 1\ \text{g/cm}^3 \times 1\ \text{cm}^3 = 1\ \text{g}.
Para el mercurio: m = dV = 13{,}6\ \text{g/cm}^3 \times 1\ \text{cm}^3 = 13{,}6\ \text{g}.
Por lo tanto, el cubo de mercurio tiene mayor masa.
Explica por qué un huevo se hunde en agua pura y flota en agua salada.
En agua pura, la densidad del huevo es mayor que la del agua, por eso se hunde. Al agregar sal, aumenta la densidad del agua. Cuando esta es mayor que la del huevo, el huevo flota.
Tabla
| Situación | Resultado |
|---|---|
| Densidad del cuerpo mayor que la del líquido | El cuerpo se hunde |
| Densidad del cuerpo menor que la del líquido | El cuerpo flota |
| Se agrega sal al agua | Aumenta la densidad del agua |
Fórmulas y ecuaciones
\text{densidad} = \frac{\text{masa}}{\text{volumen}}
d = \frac{m}{V}
m = dV
V = \frac{m}{d}
Glosario (4)
- Arista
- Unión de dos caras planas de un cuerpo geométrico.
- Mercurio
- Elemento químico que es un metal líquido.
- Cohesión
- Unión entre las moléculas de un cuerpo producida por fuerzas de atracción molecular.
- Densidad
- Relación entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa.
Preguntas para practicar
¿Por qué los sólidos generalmente son más densos que los líquidos?
¿Qué cambios observarías si agregaras más sal al agua con el huevo?
¿Por qué los líquidos de la botella vuelven a separarse después de reposar?
Temas y conceptos clave
Figuras de la página (3)
Preguntas que la gente también hace
¿Qué es la densidad y cómo se calcula?
¿Por qué un huevo flota en agua salada?
¿Cómo influye la densidad en que un objeto flote o se hunda?
- • Reconocer los estados sólido, líquido y gaseoso
- • Distinguir masa y volumen
- • Comprender comparaciones de mayor y menor
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2837 caracteres
El punto de ebullición de una sustancia no sólo depende de la temperatura, sino también de la presión atmosférica. Por ello, existe variación del punto de evaporación entre estos dos lugares que están a diferente altura; por ejemplo, en Quito el agua hierve a 91 “C, y en Guayaquil lo hace a 100 °C. Esto no sucede con el punto de fusión, donde la presión atmosférica no influye.
Densidad
La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es decir, relaciona la cantidad de masa con el volumen que ocupa dicha masa. Por ejemplo, la densidad del agua es de un gramo por centímetro cúbico (1 g/cm). Esto significa que si tomamos un cubo de un centímetro por arista y lo llenamos de agua, el agua contenida en ese cubo tendrá una masa de un gramo.
Otro ejemplo: el valor de densidad del mercurio es 13,6 g/cm?. ¿Qué cubo de un centímetro por arista tiene más masa: el de agua o el de mercurio? Evidentemente, el cubo de mercurio, pues su masa de 13,6 g es mayor a 1 g que le corresponde al cubo de agua.
Los cuerpos sólidos, generalmente, tienen mayor densidad que los líquidos y estos, a su vez, tienen mayor densidad que los gases, debido al grado de cohesión de las moléculas en cada estado.
Entre sustancias sólidas, las densidades son distintas. Por ejemplo, la densidad del plomo es mayor que la densidad del aluminio. Lo mismo ocurre entre las sustancias líquidas y en las gaseosas.
¿Qué efectos determina la densidad? La densidad determina, por ejemplo, si un cuerpo flota o no dentro de un líquido. Si la densidad del cuerpo colocado dentro de un líquido es mayor a la densidad de dicho líquido, el cuerpo se hunde; si la densidad del cuerpo es menor a la densidad del líquido donde se le coloca, el cuerpo flota.
Dicho de otro modo, si colocamos en un vaso una cierta cantidad de agua y sumergimos un huevo fresco dentro de ella, el huevo se hunde porque su densidad es mayor que la del agua. Para lograr que el huevo se flote colocamos en esa misma agua una cuchara de sal; con ello, el agua cambia el valor de su densidad; este valor es mayor que la densidad del huevo, por lo tanto, este flota.
Shutterstock, (2019). 658477384
Agua pura Agua salada
Experiencia casera BA Dispongan una botella transparente de un litro.
- Coloquen en la botella sf
Glosario
arista. Unión de dos caras. planas de un cuerpo geométrico.
mercurio, Elemento químico. Es un metal líquido.
cohesión. Unión entre las moléculas de un cuerpo producida por la fuerza de atracción molecular.
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Luego, realicen el experimento y verifiquen la cantidad de sal necesaria para hacer flotar alos objetos citados.
«4. En agua pura un huevo se hunde, en tanto que en agua salada flota. Esto se debe a la densidad.
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