Cinco formas de diferenciar la densidad de la gravedad específica

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La densidad y la gravedad específica son dos propiedades de la materia que poseen muchas semejanzas, pero también algunas diferencias. Para empezar, ambas son propiedades intensivas de la materia que no dependen de la extensión del sistema sino únicamente de su composición. Adicionalmente, ambas representan una forma para determinar, entre dos sustancias, cuál es más pesada cuando las comparamos en volúmenes iguales.

Sin embargo, a pesar de sus semejanzas, la densidad y la gravedad específica no son iguales. A continuación, discutiremos las principales diferencias entre estas dos importantes propiedades de la materia.

Diferencia 1: Se representan con símbolos diferentes

La primera diferencia entre estas dos propiedades intensivas de la materia es que ambas se representan con símbolos diferentes. Dependiendo del contexto en el que se use, la densidad se suele representar bien sea con la letra d o con la letra griega ρ (ro), siendo la segunda la más comúnmente utilizada en física y en las distintas ramas de la ingeniería.

En cambio, la gravedad específica se representa con el símbolo SG (por sus siglas en inglés), aunque en ocasiones se utiliza GE en español y en otros casos simplemente se representa con S.

Diferencia 2: Se calculan por medio de fórmulas diferentes

La diferencia más importante entre la densidad y la gravedad específica es que se definen de forma diferente.

Por un lado, la densidad se define como la relación entre la masa de una sustancia y el volumen que esta ocupa en el espacio. En este sentido, representa la masa de una unidad de volumen de sustancia. En forma matemática, la densidad se define como:

Diferencia entre la densidad y gravedad específica

Donde ρ es la densidad de la sustancia, m es su masa y V representa el volumen correspondiente de dicha masa de sustancia.

Por otro lado, la gravedad específica, también llamada densidad específica o densidad relativa, se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad de otra sustancia utilizada como patrón de referencia. De igual manera, también se puede definir como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso específico de otra sustancia de referencia.

En el caso de las sustancias en estados condensados (sólido o líquidos), la sustancia de referencia suele ser el agua pura a una temperatura de 4 °C y una presión de 1 atm, condiciones bajo las cuales el agua posee una densidad de 1000 kg/m3. En cambio, en el caso de las sustancias gaseosas, la densidad de referencia suele ser el aire. Por ende, la gravedad específica se puede definir matemáticamente por medio de alguna de las siguientes fórmulas:

Diferencia entre la densidad y gravedad específica

Donde ambos numeradores se refieren a la sustancia cuya gravedad específica se está calculando, los denominadores se refieren a la sustancia de referencia, en este caso agua (w hace alusión a water, agua en inglés) a una temperatura de 4°C y 1 atm de presión. Como antes, ρ indica densidad, mientras que γ representan peso específico.

Como se puede ver, ambas propiedades se calcular por medio de fórmulas muy distintas.

Diferencia 3: Se miden en tipos de escalas distintas

La densidad es una magnitud absoluta. Es decir, la determinación y el cálculo de la densidad no se hacen en relación a un punto de referencia. Podemos medir la densidad de una sustancia directamente por medio de la determinación de su masa y su volumen y luego empleando la fórmula mencionada arriba.

En cambio, la gravedad específica es una cantidad relativa. Esto quiere decir que los valores de gravedad específica de una sustancia por sí solos no nos sirven de nada si no conocemos el material o la sustancia de referencia.

Por ejemplo, si decimos que la gravedad específica de un material es de 1,53, no podemos llegar a ninguna conclusión sobre la densidad o el peso específico de la sustancia hasta tanto no sepamos cuál es la sustancia de referencia. El número solo nos informa que la densidad de nuestra sustancia es 1,53 veces mayor que la densidad de la sustancia de referencia, y también podríamos concluir que nuestra sustancia seguramente se hundiría en la sustancia de referencia (es decir, no flotaría). Sin embargo, aún no tendríamos ninguna idea sobre qué tan denso o pesado es realmente el material.

Podría tratarse de un gas 1,53 veces más denso que el aire, o podría tratarse de una sustancia 1,53 veces más densa que el agua, lo cual representa dos escenarios muy diferentes.

Diferencia 4: No poseen las mismas unidades

Las unidades de la densidad son unidades de masa sobre unidades de volumen ([ρ] = [m]/[V] o [m].[V]–1). Algunas unidades comunes para la densidad son:

  • kg/m3 o kg.m–3
  • g/cm3 o g.cm–3
  • g/mL o g.mL–1
  • g/L o g.L–1

En cambio, el hecho de que la densidad relativa o gravedad específica sea una relación entre dos densidades o entre dos pesos específicos hace que las unidades del numerador y del denominador se cancelen. Por lo tanto, la gravedad específica es una cantidad adimensional (o sea, no posee unidades).

Diferencia 5: Medición

La densidad se determina experimentalmente de manera indirecta determinando la masa de una sustancia o material y luego midiendo o calculando su volumen, para finalmente aplicar la fórmula de densidad. Para obtener medidas muy precisas de la densidad de líquidos por lo general se utiliza un picnómetro.

En cambio, la gravedad específica se puede medir directamente por medio de un hidrómetro calibrado adecuadamente o de una balanza digital de gravedad específica.

Resumen de las diferencias entre la densidad y la gravedad específica

La siguiente tabla resume las cuatro diferencias entre la densidad y la gravedad específica explicadas en las secciones anteriores:

Diferencia	Densidad	Gravedad específicaDefinición	Relación entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa en el espacio.	Relación entre la densidad o peso específico de una sustancia y la densidad o el peso específico de una sustancia de referencia, comúnmente agua a 4 °C y 1 atm de presión.Símbolo	En química y biología se suele representar con d, mientras que en física e ingeniería con ρ	Se representa con SG (que proviene del inglés Specific Gravity), S, o GE.Escalas	Se representa en una escala absoluta	Se representa en una escala relativaUnidades	[m]/[V] o [m].[V]–1  , por ejemplo:•	kg/m3   o   kg.m–3•	g/cm3    o  g.cm–3•	g/mL     o  g.mL–1 •	g/L         o  g.L–1	Es adimensional.Medición	Indirecta. Se debe determinar por separado la masa y el volumen de una sustancia para luego calcular la densidad.	Directa. Se puede medir directamente la gravedad específica por medio un hidrómetro.

Referencias

Bowles, J. E. (2000). GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS (PICNÓMETRO). Universidad Nacional de Ingeniería. http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

González, A. (2021, 2 junio). Gravedad específica. Lifeder. https://www.lifeder.com/gravedad-especifica/

Mettler-Toledo International Inc. (2021, 28 octubre). ¿Qué es la densidad? https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Density/density-measurement.html

Ruff, B., MA. (2019, 28 noviembre). Cómo medir la gravedad específica de los líquidos. wikiHow. https://es.wikihow.com/medir-la-gravedad-espec%C3%ADfica-de-los-l%C3%ADquidos

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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