La mensurazione è un processo integrale nelle attività quotidiane nella maggior parte dei campi pratici, aziendali e accademici. Densità e volume sono entrambi termini importanti.
Entrambe sono quantità quantificabili che descrivono le proprietà fisiche di un oggetto. Tuttavia, l'oggetto deve essere misurato affinché entrambe le proprietà abbiano massa.
La massa è essenziale per calcolare varie grandezze fisiche, non solo densità e volume.
Punti chiave
- La densità misura la quantità di massa per unità di volume; il volume è la quantità di spazio che un oggetto occupa.
- La densità è una proprietà del materiale e può variare in base a temperatura, pressione e altri fattori; il volume è una proprietà intrinseca di un oggetto.
- La densità si misura in chilogrammi per metro cubo (kg/m3); il volume è misurato in metri cubi (m3) o in unità derivate da metri cubi, come litri (L).
Densità contro volume
La differenza tra densità e volume è che la densità indica quanto strettamente le molecole sono impacchettate in un oggetto. Al contrario, il volume ci parla dello spazio fisico occupato da un oggetto.
La densità è definita come la quantità di massa presente in un oggetto per un dato volume. La densità viene utilizzata per stabilire e comprendere la relazione tra massa e volume.
Fisicamente, ci dice quanto strettamente sono impacchettate le molecole della sostanza. Un'alta densità significa che le molecole sono strettamente impacchettate.
D'altra parte, il volume è definito come la quantità di spazio fisico che un oggetto occupa. Il volume è utile per l'uso pratico nelle attività di pianificazione quando lo usiamo per determinare quanto spazio occuperà qualcosa.
Il volume è una misura essenziale per i liquidi poiché non hanno una forma definita e quindi non possono essere misurati in termini di area.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Densità | Volume |
|---|---|---|
| Definizione | È la quantità di massa presente in un dato volume di spazio. | Il volume è lo spazio occupato da un oggetto. |
| Natura | Di natura intensiva. | Di natura estensiva. |
| Unità SI | Chilogrammi per metro cubo (kg/m3) | metro cubo (m3) |
| Formula | massa/volume | lunghezza3 |
| Relazione con la temperatura | Diminuisce con l'aumentare della temperatura. | Aumenta con l'aumento della temperatura. |
Cos'è la densità?
La densità è una misura della massa per unità di volume. Questa è la definizione più standard di densità ed è, infatti, anche la più semplice.
Nella vita di tutti i giorni, quando parliamo di quanto sia denso un oggetto o di quanto sia denso un liquido, intendiamo dire che le singole molecole sono ammassate molto strettamente nel liquido.
E quando le molecole sono ravvicinate, più molecole possono stare in una data quantità di spazio.
Quando più molecole possono stare in una data quantità di spazio, ne risulta automaticamente che viene occupata più massa.
Misuriamo lo spazio in termini di volume, poiché è una quantità tridimensionale, quindi più massa in una data quantità di spazio si traduce in più massa in una data quantità di volume.
Per standardizzare questa misura, consideriamo la massa presente in una quantità unitaria di volume, che ci porta a derivare la formula per Densità. La formula per la densità è
D = m/v
Dove,
- D = Densità
- M = Massa
- V = volume
La densità diminuisce all'aumentare della temperatura. Questo può essere inteso come quando la temperatura aumenta, l'energia nelle molecole della sostanza aumenta e quindi tende ad allontanarsi l'una dall'altra, e quindi aumenta il volume della sostanza.
Poiché la densità è inversamente proporzionale al volume, all'aumentare del volume la densità diminuisce. Questa diminuzione è massima nei gas, seguiti dai liquidi e quindi dai solidi.
La densità è un'importante quantità fisica quotidiana, che viene utilizzata in diversi modi. L'uso più noto della densità è determinare se un oggetto galleggerà nell'acqua.
Questo è più diffuso nel settore dei trasporti marittimi, poiché devono mantenere la densità della spedizione inferiore alla densità dell'acqua.
Un altro uso è realizzare prodotti di consumo come condensati latte, dove conta la densità del prodotto. Avere un'idea generale della densità aiuta in simili casi quotidiani.
Cos'è il volume?
Il volume è lo spazio fisico tridimensionale occupato da un oggetto. Quando ci occupiamo del volume di cose che devono fungere da contenitori, usiamo invece il termine capacità.
Il volume è una quantità importante ed è molto frequentemente utilizzato quotidianamente.
Usiamo il volume quando dobbiamo comprare una bottiglia d'acqua; usiamo il volume quando dobbiamo acquistare un frigorifero. Teniamo presente il volume del bagagliaio di un'auto quando acquistiamo un'auto.
Il volume è cruciale in alcuni casi, come la realizzazione e la progettazione di un aeroplano o di una nave.
La formula per il volume è la seguente:
V=L3
Dove,
- V = volume
- L = Lunghezza
La lunghezza è una quantità fondamentale di base, e poiché prendiamo il cubo della massa per calcolare il volume, il volume è una quantità tridimensionale.
Per oggetti semplici i cui lati sono facili da calcolare, come un cubo o un parallelepipedo, in quei casi il calcolo del volume è davvero semplice.
- Nel caso di un cubo, la formula per il volume è (lunghezza di un lato)3.
- Nel caso di un cuboide, la formula per il volume è (lunghezza X larghezza X altezza)
In entrambi i casi, la dimensione risulta essere L3.
Principali differenze tra densità e volume
- La principale differenza tra densità e volume è che la densità ci dice quanta massa è presente in una data quantità di spazio, e il volume ci dice lo spazio occupato da un oggetto.
- La densità è intensiva, nel senso che è una proprietà interna della sostanza. Il volume è ampio.
- L'unità SI di densità è chilogrammi per metro cubo (kg/m3), mentre l'unità di volume nel SI è il metro cubo (m3).
- La formula per la densità è (massa/volume). La formula per il volume è (lunghezza)3.
- La densità diminuisce all'aumentare della temperatura, mentre il volume aumenta all'aumentare della temperatura.
- https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c13
- https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/2359/0000/Volume-visualization/10.1117/12.185241.short?SSO=1
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