Densità Acciaio e Acciaio Inox: quanto vale e come calcolarla?
Qual è il valore della densità acciaio?
È corretto parlare di densità o sarebbe meglio definirla peso specifico?
Ecco tutti i valori, le formule e le dimostrazioni con calcoli: ciò che devi sapere sulla densità dell’acciaio, dell’acciaio inossidabile (inox) e delle leghe d’acciaio.
Valore della densità acciaio al carbonio
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’acciaio al carbonio è uguale a 7,859 kilogrammi al decimetro cubo, Kg/dm3 (20 °C).
Possono esserti utili anche le seguenti unità di misura con cui, per convenzione, si è soliti esprimere la densità.
Densità acciaio: tabella delle unità di misura
La densità acciaio al carbonio corrisponde a:
| Unità di misura della densità |
|---|
| 7859 Kg/m3 |
| 7,859 g/cm3 |
| 0.007859 Kg/cm3 |
| 1049.3845973 oz/gal |
| 0.2839244 lb/in3 |
Come si calcola la densità
Con la densità di una sostanza si esprime la quantità di massa del campione presente per unità di volume dello stesso.
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).
Ti potrebbe comunque capitare di incontrare la densità espressa in kilogrammi su decimetro cubo (Kg/dm3) o anche grammo su centimetro cubo (g/cm3).
Talvolta, infine, potrebbe capitarti di trovare la densità indicata con il termine Peso Specifico.
Ma si tratta della stessa cosa?
Quali valori utilizzare?
Differenza tra densità e peso specifico
Anche se convenzionalmente in ambito accademico e scientifico, si è soliti considerare densità e peso specifico come espressione di una stessa variabile, in fisica esiste una differenza che è bene conoscere.
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 considera anche la sua accelerazione di gravità (oltre a massa e volume).
Ecco perché, più correttamente, il peso specifico si esprime in Newton su metro cubo (N/m3).
Densità acciaio Kg/m3
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’acciaio è uguale a 7859 kilogrammi al metro cubo, Kg/m3 (20 °C).
Dimostrazione e calcoli
Come trasformare la densità espressa in Kg/dm3 in Kg/m3?
Ecco la dimostrazione matematica:
Densità acciaio g/cm3
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’acciaio è uguale a 7,859 grammi al centimetro cubo, g/cm3 (20 °C).
Dimostrazione e calcoli
Come trasformare la densità espressa in Kg/dm3 in g/cm3?
Avrai notato, infatti, che il valore è esattamente equivalente.
Come dimostrarlo?
Ecco i calcoli matematici che risolvono l’equivalenza:
Riassumendo
Riassumendo i valori e le formule viste fino a qui, la densità dell’acciaio al carbonio equivale a:
7,859 Kg/dm3
7859 Kg/m3
7,859 g/cm3
Densità acciaio al carbonio: tabella dei valori
La tabella riporta i principali valori di densità delle diverse tipologie di acciaio, espressi in Kg/dm3:
Valori densità acciaio al carbonio
| Metallo o lega | Peso (kg/dm3) |
|---|---|
| Acciaio comune | 7,8 – 7,9 |
| Acciaio inox | 7,48 – 8 |
| Acciaio laminato | 7,85 |
Densità acciaio inox
Come varia il valore di densità dell’acciaio inox rispetto al comune acciaio al carbonio?
Per comprenderlo, è bene sapere a cosa ci riferiamo con il termine acciaio inossidabile, o più comunemente acciaio inox.
L’acciaio inox è uno dei tipi di acciaio più conosciuto.
Si tratta di una lega d’acciaio che, oltre a ferro e carbonio, contiene elementi come cromo e tungsteno che ne modificano le caratteristiche chimico-fisiche.
Se la densità dell’acciaio al carbonio corrisponde a 7,859 kilogrammi su decimetro cubo (Kg/dm3), ecco il valore della densità acciaio inox:
In condizioni di temperatura e pressione standard, la densità dell’acciaio inox è un valore approssimativamente compreso tra 7,4 e 8,02 kilogrammi al decimetro cubo (Kg/dm3), (20 °C).
Densità acciaio inox: tabella dei valori
La tabella riporta i valori medi di densità delle differenti leghe di acciaio inox, espressi in Kg/dm3, g/cm3 e Kg/m3:
| Tipi d’acciaio inox | Densità acciaio inox (kg/dm3 = g/cm3) | Densità acciaio inox (kg/m3) |
|---|---|---|
| Acciaio inox 304 | 7,93 | 7930 |
| Acciaio inox 316 | 7,98 | 7980 |
| Acciaio inox 321 | 8,02 | 8020 |
| Acciaio inox 400 | 7,73 | 7730 |
| Acciaio inox con 12% di cromo | 7,6 | 7600 |
| Acciaio con circa 3% di tungsteno | 8 | 8000 |
| Acciaio con circa 6% di tungsteno | 8,2 | 8200 |
| Acciaio con circa 12% di tungsteno | 8,4 | 8400 |
| Acciaio con circa 18% di tungsteno | 8,7 | 8700 |
