La densità del ferro non è costante e dipende soprattutto dalla temperatura. Se prendiamo come riferimento la temperatura ambiente (20 °C), la densità del ferro puro è di 7874 kg/m3
Pur essendo uno degli elementi più diffusi in natura, il ferro si presenta molto raramente allo stato puro; si trova quasi sempre legato ad altri elementi come nichel, cromo, carbonio, silicio e manganese, cosicché per ottenere il ferro puro si ricorre a un particolare processo di raffinazione che viene svolto negli altiforni.
Densità del ferro in kg/dm3 e in g/cm3
Per determinare la densità del ferro in chilogrammi al decimetro cubo (kg/dm3) o in grammi al centimetro cubo (g/cm3) è sufficiente convertire la densità in kg/m3 nelle altre unità di misura, con il solito metodo per svolgere le equivalenze.
Ricordando che 1 metro cubo equivale a 1000 decimetri cubi, si ottiene:
Analogamente, poiché 1 kg è uguale a 1000 grammi e poiché 1 metro cubo equivale a 106 centimetri cubi, si ricava:
In definitiva, per convertire i kg/m3 in kg/dm3, oppure per passare dai kg/m3 ai g/cm3, si deve dividere per 1000.
Con queste premesse si capisce facilmente che:
• la densità del ferro in chilogrammi al decimetro cubo è di 7,874 kg/dm3
• la densità del ferro in grammi al centimetro cubo è di 7,874 g/cm3
Densità del ferro e temperatura
La densità di un materiale non è costante in qualsiasi condizione fisica, bensì varia al variare della temperatura e della pressione. Nello specifico il fattore che incide maggiormente sulla densità dei materiali allo stato solido e allo stato liquido è la temperatura, e non è affatto difficile comprenderne il motivo.
La densità di un corpo rigido e omogeno (quale è un oggetto in ferro) è definita come il rapporto tra massa e volume. Se indichiamo la densità con
, la massa con 
e il volume con 
, vale la formula
A parità di massa un aumento della temperatura induce un aumento del volume, a causa del fenomeno di dilatazione volumica. Ciò implica che:
- se la temperatura aumenta anche il volume aumenta, e quindi la densità diminuisce;
- se la temperatura diminuisce anche il volume diminuisce, e quindi la densità aumenta.
Volendo essere ancor più precisi, indichiamo con
•
la densità del ferro a 20 °C,•
la densità del ferro alla temperatura 
,•
la variazione di temperatura.La densità del ferro alla temperatura
è data da
dove
è il coefficiente di dilatazione volumica del ferro, pari a 0,000036 °C-1
A titolo di esempio calcoliamo la densità del ferro a 30 °C.
La densità del ferro a 20 °C è di 7874 kg/m3
La temperatura
è di 30 °C
dunque la variazione di temperatura è di 10 °C
Sostituiamo il tutto nella formula sul calcolo della densità in funzione della temperatura:
![ρ_(30) = (7874 (kg)/(m^3))·(1)/(1+[(3,6×10^(-5) °C^(-1))·(10 °C)]) = (7874 (kg)/(m^3))·(1)/(1+(3,6×10^(-4))) = (7874 (kg)/(m^3))·(1)/(1,00036) ≃ ; ≃ 7871,2 (kg)/(m^3)](/images/joomlatex/a/1/a148d04f1150d5b7022942466da213e7.gif)
In definitiva la densità del ferro a 30 °C è di circa 7871,2 kg/m3, ed è di circa 2,8 kg/m3 minore rispetto alla densità a 20 °C.
Densità e peso specifico del ferro
Per concludere osserviamo che in base all'unità di misura scelta si può ottenere un valore numerico della densità uguale a quello del peso specifico; si rischia così di confondere i due concetti di peso specifico e densità, ma è sempre bene ricordare che sono nozioni distinte.
Se vuoi saperne di più, puoi leggere:
- la spiegazione sulla differenza tra densità e peso specifico;
- l'approfondimento sul peso specifico del ferro.
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