Densidade é uma propriedade física dos materiais que relaciona a massa com o volume ocupado.
Matematicamente, a densidade é calculada por: .
Por ser uma propriedade específica, a densidade é útil para identificação e caracterização dos materiais.
Aproveite essa lista com 10 questões de vestibulares e do Enem para você testar seus conhecimentos sobre a densidade e se preparar para os exames com as resoluções comentadas.
1. (UFU) Em condições ambientes, a densidade do mercúrio é de aproximadamente 13 g/cm3. A massa desse metal, da qual um garimpeiro de Poconé (MT) necessita para encher completamente um frasco de meio litro de capacidade, é de:
a) 2.600 g b) 3.200 g c) 4.800 g d) 6.500 g e) 7.400 g
Ver RespostaAlternativa correta: d) 6.500 g.
Dados do enunciado:
1º passo: converter a unidade de volume.
A densidade foi expressa em g/cm3, mas 1 cm3 equivale a 1 mL. Sendo assim, temos que:
d = 13 g/cm3 = 13 g/mL.
O volume foi dado em L, mas para efetuar o cálculo precisamos transformá-lo em mL.
2º passo: calcular a massa de mercúrio.
Utilizando a fórmula da densidade:
A massa de mercúrio é calculada da seguinte forma:
VEJA TAMBÉM: Medidas de Volume 2. (Unifor) Um corpo sólido, de massa 90 g e volume 100 cm3, encontra-se no fundo de um recipiente de um líquido de densidade 0,60 g/cm3. Misturando-se um outro líquido de densidade 1,5 g/cm3, o corpo começa a flutuar quando a densidade da mistura, em g/cm3, for superior a:
a) 0,90 b) 1,0 c) 1,1 d) 1,2 e) 1,3
Ver RespostaAlternativa correta: a) 0,90.
Dados do enunciado:
1º passo: calcular a densidade do corpo sólido.
2º passo: interpretar o resultado.
A densidade do corpo sólido é maior que a do líquido 1. Por ser mais denso, o corpo encontrava-se no fundo do recipiente.
Com a mistura dois líquidos, o corpo começa a flutuar porque a densidade da mistura se tornou superior a sua densidade, que é de 0,90 g/cm3.
VEJA TAMBÉM: Densidade3. (Mackenzie) No preparo de uma limonada em duas etapas, foram feitas as seguintes observações:
| 1a etapa → mistura I | 1a observação |
| Ao se espremer o limão sobre a água, uma semente escapou e caiu no copo. | A semente imediatamente afundou na mistura. |
| 2a etapa → mistura II | 2a observação |
| Na mistura obtida, dissolveram-se três colheres de açúcar. | A semente subiu para a superfície do líquido. |
Das observações 1 e 2, pode-se concluir que a densidade da semente é:
a) menor que a densidade do suco de limão mais água. b) menor que a densidade do suco de limão mais água e açúcar. c) igual à densidade do suco de limão. d) maior que a densidade do suco de limão mais água e açúcar. e) igual à densidade da água mais açúcar.
Ver RespostaAlternativa correta: b) menor que a densidade do suco de limão mais água e açúcar.
| Etapa | Observações |
| 1ª etapa | A semente imediatamente afundou na mistura. |
| Densidades: | |
| 2ª etapa | A semente subiu para a superfície do líquido. |
| Densidades: |
A primeira etapa continha uma mistura de suco de limão mais água. Como a semente foi ao fundo do recipiente, significa que a densidade da semente é maior que essa mistura, por isso ela afundou.
Quando adicionou-se açúcar, mudou-se a densidade da mistura e ela se tornou maior que a da semente, por isso a semente flutuou.
VEJA TAMBÉM: Misturas Homogêneas e Heterogêneas4. (UFPE) Para identificar três líquidos — de densidades 0,8, 1,0 e 1,2 — o analista dispõe de uma pequena bola de densidade = 1,0. Conforme a posição das bolas apresentadas no desenho abaixo, podemos afirmar que:
a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2. b) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0. c) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2. d) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 0,8. e) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 1,2 e 0,8.
Ver RespostaAlternativa correta: a) os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2.
A densidade da bola é 1,0 e as provetas apresentam três situações:
Analisando as situações, temos que:
| Proveta | Densidade | Relação entre dbola e dlíquido |
| 1 | 0,8 | |
| 2 | 1,0 | |
| 3 | 1,2 |
5. (UFPI) Em uma cena de um filme, um indivíduo corre carregando uma maleta tipo 007 (volume de 20 dm3) cheia de barras de um certo metal. Considerando que um adulto de massa média (70 kg) pode deslocar, com uma certa velocidade, no máximo o equivalente à sua própria massa, indique qual o metal contido na maleta, observando os dados da tabela. (Dado: 1 dm3 = 1 L = 1.000 cm3)
| Densidade em g/cm3 | |
|---|---|
| Alumínio | 2,7 |
| Zinco | 7,1 |
| Prata | 10,5 |
| Chumbo | 11,4 |
| Ouro | 19,3 |
a) Alumínio b) Zinco c) Prata d) Chumbo e) Ouro
Ver RespostaAlternativa correta: a) Alumínio.
1º passo: calcular o volume da mala em cm3.
2º passo: encontrar a massa dos metais utilizando a fórmula da densidade:
| Metal | massa (Kg) |
| Alumínio | |
| Zinco | |
| Prata | |
| Chumbo | |
| Ouro |
De acordo com o volume mencionado no enunciado, todos os metais têm massa superior ao que o homem suporta carregar (70 Kg), exceto o alumínio (54 Kg). Sendo assim, esse é o metal que ele consegue deslocar.
VEJA TAMBÉM: Medidas de Massa6. (Enem/2012) Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica contendo 1,0 litro d’água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, 1/3 de seu volume fora d’água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, ρ aguá = 1 g/cm3. No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma). Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a
a) 0,073 kg. b) 0,167 kg. c) 0,250 kg. d) 0,375 kg. e) 0,750 kg.
Ver RespostaAlternativa correta: d) 0,375 kg.
1º passo: calcular o volume total dos legumes.
2º passo: calcular a massa utilizando a densidade.
Como a densidade dos legumes é metade da densidade da água, temos que:
Encontramos a massa correspondente da seguinte forma:
VEJA TAMBÉM: Peso e Massa7. (Enem/2016) Densidade absoluta (d) é a razão entre a massa de um corpo e o volume por ele ocupado. Um professor propôs à sua turma que os alunos analisassem a densidade de três corpos: dA, dB, dC. Os alunos verificavam que o corpo A possuía 1,5 vez a massa do corpo B e esse, por sua vez, tinha 3/4 da massa do corpo C. Observaram, ainda, que o volume do corpo A era o mesmo do corpo B e 20% maior do que o volume do corpo C.
Após a análise, os alunos ordenaram corretamente as densidades desses corpos da seguinte maneira
a) dB < dA < dC. b) dB = dA < dC. c) dC < dB = dA. d) dB < dC < dA. e) dC < dB < dA.
Ver RespostaAlternativa correta: a) dB < dA < dC.
1º passo: interpretar os dados do enunciado.
Massas:
Volumes:
2º passo: calcular as densidades tendo como referência o corpo B.
| dA: | |
| dB: | |
| dC: |
De acordo com as expressões para as densidades, observamos que a menor delas é dB, seguida de dA e a maior é dC.
VEJA TAMBÉM: Multiplicação e Divisão de Frações 8. (Enem/2001) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela.
| Substância | Densidade (g/L) |
|---|---|
| Água | 1000 |
| Álcool | 800 |
Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma, obtendo:
| Posto | Densidade do combustível (g/L) |
|---|---|
| I | 822 |
| II | 820 |
| III | 815 |
| IV | 808 |
| V | 805 |
A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos
a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) IV e V.
Ver RespostaAlternativa correta: e) IV e V.
1º passo: calcular a densidade de cada componente na fração comercializada: 96% de álcool e 4% de água.
| Água | Álcool hidratado |
2º passo: calcular a densidade total do combustível comercializado.
3º passo: interpretar o resultado.
Para que o combustível esteja conforme os padrões, sua densidade não pode ultrapassar 808 g/L.
Sendo assim, as únicos produtos que estão dentro do estabelecido são IV e V, pois apresentam uma porcentagem de água igual ou menor a 4%.
VEJA TAMBÉM: Biocombustíveis 9. (Enem/2009) O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3. Em algumas bombas de combustível a densidade do álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações distintas para três amostras de álcool combustível.
A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmar que
a) a densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm3. b) a amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. c) a bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura. d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2. e) o sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3.
Ver RespostaAlternativa correta: d) a amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2.
a) ERRADA. Se a densidade da bola escura for igual a do combustível, que é 0,811 g/cm3, não terá como saber se o álcool foi adulterado porque a bola não afundará nem flutuará.
b) ERRADA. As bolas possuem densidades diferentes e, se flutuaram, quer dizer que a densidade da amostra é maior que a permitida, no caso, 0,811 g/cm3.
c) ERRADA. As bolas devem ter densidades diferentes a fim de identificar alterações no combustível. Também, observando a imagem, vemos que elas ocupam posições diferentes, e isso ocorre pela diferença de densidade.
d) CORRETA. A amostra 2 demonstra que:
Essa observação é feita segundo o Teorema de Arquimedes ou Lei do Empuxo:
“todo corpo mergulhado num fluido recebe um impulso de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado, por esse motivo, os corpos mais densos, afundam, enquanto os menos densos flutuam”.
e) ERRADA. A averiguação só pode ser feita com duas bolinhas, para acompanhar o deslocamento delas no líquido.
VEJA TAMBÉM: Teorema de Arquimedes10. (Enem/2010) Com a frequente adulteração de combustíveis, além de fiscalização, há necessidade de prover meios para que o consumidor verifique a qualidade do combustível. Para isso, nas bombas de combustíveis existe um densímetro, semelhante ao ilustrado na figura. Um tubo de vidro fechado fica imerso no combustível, devido ao peso das bolinhas de chumbo colocadas no seu interior. Uma coluna vertical central marca a altura de referência, que deve ficar abaixo ou no nível do combustível para indicar que sua densidade está adequada. Como o volume do líquido varia com a temperatura mais que o do vidro, a coluna vertical é preenchida com mercúrio para compensar variações de temperatura.
De acordo com o texto, a coluna vertical de mercúrio, quando aquecida,
a) indica a variação da densidade do combustível com a temperatura. b) mostra a diferença de altura da coluna a ser corrigida. c) mede a temperatura ambiente no momento do abastecimento. d) regula a temperatura do densímetro de acordo com a do ambiente. e) corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.
Ver RespostaAlternativa correta: e) corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.
Dilatação térmica é a variação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de temperatura.
De uma maneira geral, os corpos, sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos, aumentam suas dimensões quando aumentam sua temperatura.
Os líquidos, com algumas exceções, aumentam de volume quando a sua temperatura aumenta, da mesma forma que os sólidos.
Sendo assim, o que ocorre é que:
Por isso, com o aumento da temperatura ocorre a dilatação e a coluna vertical de mercúrio corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.
VEJA TAMBÉM: Dilatação Térmica Para mais questões, com resolução comentada, veja também: Exercícios sobre as Propriedades da Matéria.
Carolina Batista Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).Show life that you have a thousand reasons to smile
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