Densità Alluminio e leghe: quanto vale e come calcolarla?
A quanto corrisponde il valore della densità alluminio?
Come calcolare la densità alluminio? E il peso specifico? Quali le differenze?
Scorri l’articolo per tutti i valori, le formule e le dimostrazioni relative alla densità alluminio e delle sue leghe: ecco tutto ciò che devi sapere.
Valore della densità alluminio
Quanto vale la densità alluminio espressa in kilogrammi su decimetro cubo?
La densità dell’alluminio è una delle più basse tra i materiali ad uso strutturale (è sufficiente il confronto con i 7,9 Kg/dm3 dell’acciaio – vedi anche densità acciaio).
Risulta poco condizionata da variazioni di pressione, mentre può dipendere dalla temperatura (teoria e formule di queste trasformazioni sono a fine articolo).
In particolare, assumendo una temperatura standard di 20 °C con pressione costante:
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità alluminio è uguale a 2,700 kilogrammi al decimetro cubo, Kg/dm3 (20 °C).
È possibile altrettanto trovare il valore della densità espressa in Kg/m3 e g/cm3?
La risposta è si!
Vediamo insieme il loro valore e come, con dimostrazioni e calcoli, trasformare l’una nell’altra.
Densità alluminio: tabella delle unità di misura
| La densità alluminio corrisponde a: | |
|---|---|
| 2700 Kg/m3 | |
| 2,700 g/cm3 | |
| 0.002700 Kg/cm3 | |
| 1049.3845973 oz/gal | |
| 360.521549 lb/in3 | |
| 2,7 kg/L | |
| 1.560699 oz/in³ | |
Come si calcola la densità
Densità: cos’è?
Cos’è la densità di un materiale? Come calcolarla?
La densità di una sostanza esprime la quantità di massa del campione per unità di volume dello stesso.
Traduciamolo in definizione.
La densità di un campione equivale al rapporto tra la sua massa (espressa in Kg) e il suo volume (espresso in m3).
L’unità di misura nel Sistema Internazionale è il chilogrammo al metro cubo (Kg/m3).
È però frequente incontrare la densità di un materiale espressa in kilogrammi su decimetro cubo (Kg/dm3) o in grammo su centimetro cubo (g/cm3).
Talvolta, infine, potrebbe capitarti di trovare la densità indicata con il termine Peso Specifico.
Noi in questo articolo te le riportiamo tutte, approfondendo, successivamente, la differenza tra densità e peso specifico.
Nonostante, infatti, in ambito accademico e scientifico si è soliti considerare per convenzione densità e peso specifico come valori equivalenti, in fisica esiste una differenza che non puoi trascurare.
Differenza tra Densità e Peso specifico
La densità di una sostanza è il rapporto tra la sua massa (espressa in Kg) e il suo volume (espresso in m3).
La formula generale della densità di una sostanza si esprime come:
⍴ = M / V
Dove ⍴ è la Densità, M la massa (espressa in Kg) e V il volume della sostanza (espresso in m3).
Il peso specifico, invece, è il rapporto tra la Forza Peso dello stesso campione e il suo volume.
La formula generale della forza si esprime come:
F = M x A
Dove F è la Forza, M la massa del campione (espressa in Kg) e A l’accelerazione di gravità (espressa come g ed equivalente a circa 9,81 metri al secondo quadrato = 9,81 m/s2).
F (peso) = M x g
E dunque
Peso Specifico = F (peso) / V
Da qui:
Peso Specifico = ⍴ x g
In fisica, dunque, il Peso Specifico di una sostanza tiene conto anche della sua accelerazione di gravità (oltre a massa e volume).
Ecco perché è più corretto esprimere il peso specifico in Newton su metro cubo (N/m3), differenziando così il suo valore da quello della densità del campione in esame.
Densità alluminio Kg/m3
Quanto vale la densità alluminio espressa in kilogrammi per metro cubo?
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’alluminio è uguale a 2700 kilogrammi al metro cubo, Kg/m3 (20 °C).
Dimostrazione e calcoli
Come trasformare la densità espressa in Kg/dm3, in Kg/m3?
Dimostriamolo con le equivalenze:
Densità alluminio g/cm3
Quanto vale la densità dell’alluminio in grammi su centimetro cubo?
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’alluminio è uguale a 2,700 grammi al centimetro cubo, g/cm3 (20 °C).
Dimostrazione e calcoli
Come passare dalla densità espressa in Kg/dm3 al valore della densità espresso in g/cm3?
Semplice, il valore è equivalente.
Ma dimostriamolo anche questa volta servendoci delle equivalenze.
Riassumendo
Riassumendo i valori e le formule viste fino a qui, la densità dell’alluminio equivale a:
- 2,700 Kg/dm3
- 2700 Kg/m3
- 2,700 g/cm3
Densità leghe alluminio di tipo strutturale
La tabella riporta i valori di densità delle differenti leghe di alluminio di tipo strutturale, espressi in Kg/dm3:
Se vuoi saperne di più sulle leghe di alluminio, puoi farlo qui.
| Leghe di alluminio | Densità |
|---|---|
| 2024-T3 | 2.780 kg/dm3 |
| 7075-76 | 2.810 kg/dm3 |
| 7175-T66 | 2.800 kg/dm3 |
| 2090-T3 | 2.590 kg/dm3 |
| 6061-O | 2.700 kg/dm3 |
Densità alluminio al variare della temperatura T
Come varia il valore della densità al variare della temperatura?
Abbiamo detto che la densità risente poco delle variazioni di pressione ma viene condizionata da quelle di temperatura. In che quantità?
⍴ = M / V
Possono verificarsi due casi:
- Aumento della temperatura
- Diminuzione della temperatura
Due cose ti è fondamentale ricordare:
- I metalli, dunque anche l’alluminio e le sue leghe, all’aumentare della temperatura vanno incontro alla cosiddetta dilatazione termica
- Al parità di Massa (M), la dilatazione termica porta un aumento del Volume (V)
Dunque…
All’aumentare della temperatura
All’aumentare della temperatura (T), l’alluminio si dilata. Aumentando il volume al denominatore della funzione (a parità di Massa M), il valore della densità diminuisce.
A diminuire della temperatura
Al diminuire della temperatura (T), l’alluminio si comprime. Diminuendo il volume al denominatore della funzione (a parità di Massa M), il valore della densità aumenta.
In che misura?
La formula della densità al variare della temperatura T
Esiste una formula che ti permette di calcolare la densità di un materiale al variare della temperatura (T).
Con Massa (M) e Pressione costanti, il valore della densità al variare della temperatura equivale a:
Dove:
- ρT indica il valore della densità alla temperatura T
- ρ20 indica il valore della densità alla temperatura standard di 20 °C (che conosciamo)
- k è il coefficiente di dilatazione volumica, che per l’alluminio corrisponde a 0,000072 °C-1
- Δt indica la variazione di temperatura (t – 20 °C)
Un esercizio d’esempio:
Assumiamo che la temperatura T sia variata di 30 °C, come varia il valore della densità alluminio?
Risolvendo i calcoli, scopriamo che la densità (espressa in Kg/dm3) dell’alluminio è diventata 2,69418 kg/dm3.
All’aumentare della temperatura, abbiamo verificato che la densità dell’alluminio è diminuita di circa 0,006 Kg/dm3.
Approfondimenti che potrebbero esserti utili:
