Masa por unidad de volumen de una sustancia, comúnmente expresada en kilogramos por metro cúbico (kg·m⁻³) o gramos por centímetro cúbico (g·cm⁻³).

Principio

La densidad es una propiedad intensiva definida como ρ = m/V para una muestra homogénea; depende de la composición, la temperatura y la presión para fases compresibles y puede indicar diferencias estructurales o de composición.

Demostración

El agua pura a 4 °C tiene una densidad cercana a 1,000 g·cm⁻³ (1000 kg·m⁻³); medir la masa de una muestra de volumen conocido da la densidad, que puede distinguir por ejemplo etanol (0,789 g·cm⁻³) de octano (0,703 g·cm⁻³).

Aplicación incorrecta

Tratar la densidad como una constante intrínseca fija sin especificar temperatura y presión, o promediar densidades de mezclas heterogéneas sin tener en cuenta porosidad o huecos atrapados.

Consecuencia

Valores de densidad precisos permiten convertir entre masa y volumen, sirven para cálculos de flotabilidad y dinámica de fluidos, y funcionan como diagnóstico de pureza, fase o composición en análisis de materiales.

Inversión

El volumen específico (el recíproco de la densidad) enfatiza el volumen por unidad de masa; mientras la densidad comprime la información en masa por volumen, el volumen específico se prefiere en algunos tratamientos termodinámicos.

Límite

Se aplica a fases homogéneas a granel o muestras bien definidas en condiciones de estado especificadas; excluye densidades aparentes anisotrópicas (p. ej. densidad de empaque de polvos), densidades efectivas en materiales porosos o compuestos sin calificación y distribuciones puntuales de masa en campos heterogéneos.

Tensión semántica

Tensión entre la 'densidad' como propiedad de laboratorio fácil de medir y su dependencia de variables de estado y microestructura genera ambigüedad cuando se omiten temperatura, presión, porosidad o composición.

Síntesis

La densidad es la propiedad intensiva masa por unidad de volumen para una muestra homogénea en condiciones especificadas; permite convertir masa y volumen, aporta información sobre flotabilidad e identificación de materiales y debe acompañarse de condiciones de estado para ser útil.