¿Por qué diferentes materiales tienen diferentes densidades?

Answer 1

Es útil conocer la fórmula de la densidad. Densidad = masa / volumen. La densidad es una medida de la masa por unidad de volumen y tiene una unidad SI de kg / m ^ 3.

De la ecuación anterior, podemos ver que la densidad de una sustancia depende de dos cantidades.

Masa – algunas sustancias son más pesadas que otras. Un átomo de hierro es más pesado que un átomo de carbono. Los diferentes átomos tienen diferentes masas y las diferentes sustancias están formadas por diferentes átomos.

Volumen: algunas sustancias tienen partículas separadas más que otras. Por ejemplo, las partículas en sólidos están más empaquetadas que en líquidos o gases.

Estos son los dos determinantes principales en la densidad de una sustancia.

Una sustancia con una alta densidad podría tener tanto átomos de masa alta (masa alta) como átomos que están estrechamente empaquetados (volumen bajo), lo que resulta en un valor alto de masa / volumen. Un buen ejemplo son los metales. La mayoría de los metales tienen altas densidades.

La temperatura puede afectar la densidad de una sustancia, especialmente si la sustancia es un líquido / gas, ya que esto cambia significativamente el espacio entre las partículas dentro de la sustancia (volumen). Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el espacio (aumento del volumen) y, por lo tanto, menor será la densidad. Recordemos: ρ = m / v

Es por eso que al determinar la densidad de una sustancia, los científicos a menudo declaran la temperatura a la que se realizó la medición / estandarizaron la temperatura, para evitar confusiones.

Los mejores deseos.

Answer 2

La densidad es un problema del embalaje, así como el material que se está envasando. Congele el agua en una dirección (lentamente) y los flotadores de hielo resultantes (menos densos debido a una estructura cristalina espaciosa) pero congele rápidamente a temperaturas súper frías y el hielo flota como una roca.

Varios materiales tienen situaciones que permiten el empaquetamiento de los átomos / moléculas en formas que afectan la densidad. Algunos, como el uranio, son elementos muy pesados ​​en primer lugar, pero tienen presiones radiativas que evitan que sean demasiado densos (producen reacciones de cadena de fisión explosivas de manera espontánea). Sin embargo, los isótopos no fisionables del uranio son excelentes aleaciones para armaduras de grado militar y balas perforadoras. Como metal, forman un trabajo de celosía cerrado, que es muy denso.

Compara el embalaje de estos dos: tiza y diamantes. Masa comparable, espacio comparable, pero. . .

Answer 3

Esta pregunta casi se ha respondido sola, la pregunta dice diferentes materiales. Tienen diferente densidad porque están hechos de diferentes materiales. Consideremos las tres formas principales en que existen los materiales, sólido, líquido y gas. Es un conocimiento científico general que todos los materiales están formados por átomos, la naturaleza de estos átomos difiere de un material a otro, y también la disposición de los átomos. En un sólido, los átomos están estrechamente agrupados, dejando un espacio casi sin espacio entre ellos, lo que explica la razón por la cual el volumen comparativo de una sustancia sólida es menor. En líquido, los átomos no están tan estrechamente agrupados como en sólido, sino que están más estrechamente juntos que los del gas y, por lo tanto, significa un volumen mayor que en el caso de sólido porque la separación de los átomos determina el volumen de cuerpo. En el gas, los átomos están más dispersos y esto se traduce en más volumen. Mientras tanto, la densidad de un material varía inversamente con su volumen en masa constante, por lo tanto, el diferente espaciado en las disposiciones de los átomos en una sustancia conduce a la diferencia en el volumen y, en consecuencia, a la diferencia en sus densidades.

Answer 4

Los materiales exhiben diferentes densidades principalmente por dos razones. Consideremos el sólido cristalino como ejemplo. Los materiales de diferentes composiciones químicas estarán constituidos por átomos de diferentes pesos atómicos. Por ejemplo, el hierro (Fe) es una especie atómica más pesada que el magnesio (Mg). Los compuestos que contienen hierro tienden a tener densidades más altas que los compuestos de magnesio.

Sin embargo, también debemos considerar cómo se organizan los átomos dentro de la estructura cristalina del compuesto. Examinemos la relación que define la densidad,

[math] \ rho = \ frac {m} {V} [/ math] donde m es la masa total contenida en un volumen, V.

Teniendo esto en cuenta, podemos ver que incluso los materiales compuestos por los mismos constituyentes atómicos pueden tener diferentes densidades en función de cómo se disponen los átomos. Un ejemplo de esto sería una comparación de diamante y grafito. El diamante tiene una densidad más alta que el grafito, aunque ambos materiales están hechos de átomos de carbono.

Para ilustrar esto, podemos observar algunos arreglos atómicos simples que ocurren en el cristal. Aquí hay un ejemplo de una estructura cúbica simple,

Los átomos ocupan las 8 esquinas, lo que genera una gran cantidad de espacio libre en el interior de la celda. En contraste, veamos un arreglo llamado cúbico hexagonal centrado en el cuerpo,

Aquí vemos un átomo que ocupa el centro de la celda, así como el 8 que ocupa las esquinas. Las distancias entre los átomos también son mucho más cortas que en el caso de la celda cúbica simple.

La disposición cúbica centrada en el cuerpo daría como resultado una densidad de material más alta que la cúbica simple.

Answer 5

Las diferentes densidades de diferentes materiales se deben a la diferencia en el empaque de materiales. Como ha aprendido, los sólidos se empaquetan muy de cerca, los líquidos se cierran y los gases se sueltan.

Además, esto se refleja en sus densidades, los sólidos preceden a líquidos y gases en densidad. Por lo tanto, cuanto más empaquetados están los materiales, mayor es su densidad.

Answer 6

Bueno, no hay restricción en la física a condicionales iniciales, condicionales condicionales que determinan la evolución del sistema. Cualquier material o molécula que pueda imaginar podría existir, el problema si es estable, es decir, cuántas veces existe el material antes de la evolución (reacción química, reacción nuclear) para hacer un material distinto de todo el material original. Podrían ser órdenes de -35 a veces (s), y supongo que el límite único es el tiempo de planificación.

Answer 7

Los átomos Los materiales están hechos de átomos. Algunos átomos son más pesados ​​que otros (tienen más protones y neutrones) y, aunque son muy pequeños, son muchos. También depende de cómo estén dispuestos. Si se empacan más cerca, entonces hay más de ellos en un área determinada. Eso es la densidad, la cantidad de átomos en un espacio dado.