¿Cuál es la densidad del agua y cómo calcularla?

Cuál es la densidad del agua y cómo calcularla

Las teorías sobre la generación de los océanos y las primeras apariciones del agua en el planeta tierra, han sido objeto de estudio para conocer las propiedades de uno de los líquidos más esenciales para la supervivencia y de un gran número de formas de vida. Esta sustancia puede encontrarse en diferentes ubicaciones como: mares y océanos, ríos, cuencas, presas, glaciares, cuevas y la atmósfera. Por tanto, saber cómo calcular la densidad del agua es clave. 

Conocer las ubicaciones en las cuales se encuentra el agua permite a los científicos realizar diferentes estudios de acuerdo a los intereses que se tengan sobre este líquido. Principalmente, uno de estos estudios es conocer la densidad del agua, que se refiere a la cantidad de masa que existe en un determinado volumen de cualquier objeto o sustancia.

Estos análisis son realizados con el objetivo de tener suficiente información respecto a la circulación del agua y las corrientes en toda la corteza terrestre; permitiendo que se pueda conocer patrones e incluso anticiparse a posibles cambios radicales en el comportamiento o existencia del agua.

Valor de la densidad del agua

Primeramente, la densidad del agua se calcula en base al agua destilada. Ya que es un tipo de agua que no contiene agentes salinos y se interpreta como un tipo de agua “pura”. La densidad que toma el agua destilada tiene el valor de 1,000 gramos o litros (0,998Kg/L), entendiéndose que estas dos unidades de medida son las usadas para expresar la densidad del H2O.

Cuál es la densidad del agua y cómo calcularla

Factores que afectan el valor del agua

La densidad del agua no sólo puede ser calculada en base a aguas destiladas, pues también se puede calcular en base a aguas que tengan mayor influencia de sal. Sin embargo, el factor antes mencionado provoca que el agua obtenga una mayor densidad lo cual es reflejado en los cálculos matemáticos.

Por otra parte, se tiene que la temperatura en la que se encuentre el agua también contará para crear variaciones en su densidad. Cuanto más sea el calor dentro de la sustancia, habrá un mayor aumento en la velocidad del movimiento de las partículas que genera más espacios entre éstas y provoca una densidad menor a la salina.

Finalmente, la presión atmosférica es un gran influyente en el estado del agua, ya que los estados sólidos (hielo) y gaseosos (vapor) provocarán una afección inmediata en la densidad del agua a diferencia del estado líquido habitual de esta materia.

Densidad de otras aguas

Agua de grifo: es agua dulce que tiene su uso de tipo doméstico y contiene 3 gramos de salinidad, lo cual aumenta dos gramos en relación a la densidad del agua destilada, siendo entonces la densidad del agua de grifo de unos 1,002 g sobre centímetro cúbico.

Agua de océano: este tipo de agua contiene un alto nivel de salinidad que está entre los rangos de 33 y 37 gramos por litros. Aumentando hasta 20 veces la densidad del agua la cual está entre 1,020 y 1,029Kg/L.

Densidad del agua en los mares

Siguiendo con la línea sobre los cambios de densidad del agua de acuerdo a la cantidad de sal que pueda tener esta, se debe entender que los mares son uno de los tipos de agua con mayor concentración de sales a diferencia de las aguas dulces. 

La salinidad de los mares varía en un rango de 30 a 50 gramos por litros, en comparación al agua destilada que contiene un valor absoluto a cero y las aguas dulces que cuentan con un total de 0,05% de contenido en sales. No obstante, existe un tipo de agua de mar única en su especie que cuenta con más de 50 gramos de sal por litro: la salmuera. Algunas zonas con esto son el mar muerto y el lago Don Juan.

¿Cómo se calcula la densidad del agua?

Para calcular la densidad del agua se debe contar con dos valores, los cuales son la masa y el volumen. Teniendo en cuenta estos dos valores entonces se hace uso de la siguiente fórmula la cual indica que: la densidad (d) es igual a la masa (m) entre el volumen (v) expresado en g/L. Esta fórmula es aplicada para conocer la densidad de cualquier materia líquida, específicamente el agua.

Ahora bien, para proceder a la obtención del resultado de la ecuación, es necesario contar con las medidas exactas que se solicitan para obtener la densidad, debido a que mínimas variaciones entre el peso total del agua que se desea calcular puede dar como resultado un falso valor respecto a la densidad final del agua a calcular.

Pasos para calcular la densidad

En primer lugar, se deberá contar con una balanza digital o una balanza tradicional que esté correctamente calibrada. Asimismo, se deberá contar con al menos un recipiente de peso ligero que minimice la intervención de otros pesos externos. Y, por último, un cuaderno y lápiz donde anotar los resultados.

En segundo lugar, se deberá pesar el recipiente sin líquidos en su interior. Posteriormente, el mismo recipiente deberá ser pesado con el agua en su interior. Luego se deberá calcular el volumen del agua lo cual se logra con la fórmula: Volumen (v) = largo por ancho por alto.

Una vez obtenido el volumen, se deberá dividir entre 1.000 para realizar la conversión de cm a litros. Ahora, se puede proceder al cálculo de la densidad que consta de las siguientes fórmulas:

Obtener el peso del agua: PA = Peso del recipiente con el agua – el peso del recipiente sin el agua. Este ejercicio dará como resultado el peso del agua sin los gramos de peso añadidos por el recipiente.

Calcular la densidad del agua: DA = Peso del agua (PA) / volumen del agua. Finalmente, se obtendrá una densidad “x” con las unidades g/L. Es importante aclarar que se deberá dividir entre el volumen del agua ya convertido a litros, de lo contrario será invalida la operación.

Estos cálculos de la densidad del agua son prácticos cuando se desea conocer de forma manual una aproximación a la información deseada. Sin embargo, no es apropiado para el cálculo exacto de la densidad debido al margen de error que puede existir respecto a los pesos. El uso de medidores especiales para obtener la densidad del agua es recomendable si se desea trabajar en base a datos seguros garantizados por herramientas de trabajo destinadas a estos fines. 

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