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  • La densità del gasolio dipende dalla sua composizione, ma soprattutto dalla temperatura. In particolare, alla temperatura di 15 °C la densità del gasolio varia tra 820 kg/m3 e 850 kg/m3

    \mbox{Densit}\grave{\mbox{a}}\mbox{ gasolio (a } 15 \ ^{\circ}\mbox{C)} \ \to \ \mbox{tra }820 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} \ \mbox{e} \ 850 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}

    Il gasolio è una miscela liquida di idrocarburi che si ricava dalla raffinazione del petrolio grezzo. A seconda del processo di lavorazione si ottengono due tipi di gasolio: uno è il gasolio di autotrazione, ossia il carburante usato per alimentare i motori diesel; l'altro è il gasolio di riscaldamento, utilizzato per alimentare gli impianti di riscaldamento.

    A seconda delle caratteristiche chimiche del petrolio grezzo e della relativa lavorazione si ottengono gasoli con caratteristiche diverse, e quindi con densità differenti.

    Senza altre indicazioni, si può assumere come densità del gasolio il valore di 835 chilogrammi al metro cubo, che corrisponde alla media aritmetica tra i valori minimo e massimo alla temperatura di 15 °C.

    \mbox{Densit}\grave{\mbox{a}}\mbox{ gasolio} = 835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} \ \left(\mbox{Valore medio a } 15 \ ^{\circ}\mbox{C} \right)

    Densità del gasolio in kg/dm3 e in g/cm3

    Solitamente si preferisce esprimere la densità del gasolio in kg/m3, ossia usando le unità di misura fondamentali per massa e volume del Sistema Internazionale.

    Per calcolare i valori della densità del gasolio in grammi al centimetro cubo (g/cm3) oppure in chilogrammi al decimetro cubo (kg/dm3) basta convertire la densità in kg/m3 nell'unità di misura desiderata, moltiplicando o dividendo per uno specifico fattore di conversione.

    Poiché 1 metro cubo equivale a 1000 decimetri cubi, abbiamo che

    1 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} = \frac{1 \mbox{ kg}}{1000 \mbox{ dm}^3} = \frac{1}{1000} \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3} = 0,001 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3}

    Analogamente, poiché 1 kg corrisponde a 1000 grammi e 1 metro cubo equivale a 106 centimetri cubi, si ottiene che

    1 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} = \frac{1000 \mbox{ g}}{10^6 \mbox{ cm}^3} = \frac{1}{1000} \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3} = 0,001 \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3}

    Più esplicitamente la densità del gasolio espressa sia in kg/dm3 che in g/cm3 si ricava dividendo per 1000, oppure moltiplicando per 0,001, la densità in kg/m3.

    Ad esempio il valore medio della densità del gasolio in chilogrammi al decimetro cubo è di 0,835 kg/dm3

    \mbox{Densit}\grave{\mbox{a}}\mbox{ gasolio} = 0,835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3} \ \left(\mbox{Valore medio a } 15 \ ^{\circ}\mbox{C} \right)

    e ha lo stesso valore numerico della densità del gasolio in grammi al centimetro cubo

    \mbox{Densit}\grave{\mbox{a}}\mbox{ gasolio} = 0,835 \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3} \ \left(\mbox{Valore medio a } 15 \ ^{\circ}\mbox{C} \right)

    Densità gasolio e temperatura

    La densità del gasolio diminuisce all'aumentare della temperatura e, viceversa, aumenta al diminuire della temperatura.

    Per capirne il motivo ricordiamo che la densità è uguale al rapporto tra massavolume, dunque se indichiamo la densità con \rho, la massa con M e il volume con V, vale la formula

    \rho=\frac{M}{V}

    La densità di una sostanza non resta costante in qualsiasi condizione fisica, infatti può cambiare al variare della temperatura e della pressione. In particolare per i materiali allo stato liquido (come il gasolio) il fattore che incide maggiormente sulla densità è la temperatura.

    Ciò è dovuto al fatto che una variazione della temperatura induce una variazione del volume, dovuto al fenomeno fisico della dilatazione volumica. Più nello specifico, a parità di massa:

    - all'aumentare della temperatura il volume aumenta, e di conseguenza la densità diminuisce;

    - al diminuire della temperatura anche il volume diminuisce, e quindi la densità aumenta.

    Ancor più precisamente, se indichiamo con

    \rho_{15} la densità del gasolio alla temperatura di 15 °C,

    \rho_T la densità del gasolio alla temperatura T,

    \Delta T = (T-15) \ ^{\circ}\mbox{C} la variazione di temperatura,

    la densità del gasolio alla temperatura T è data da

    \rho_T = \rho_{15} \cdot \frac{1}{1+k\Delta T}

    dove k è il coefficiente di dilatazione volumica del gasolio, che è pari a 0,001 °C-1

    k=0,001 \ ^{\circ}\mbox{C}^{-1}

    Facciamo un esempio e calcoliamo la densità del gasolio a 20 °C.

    La densità media del gasolio a 15 °C è di 835 kg/m3, dunque

    \rho_{15} = 835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}

    La temperatura T è uguale a 20 °C

    T= 20 \ ^{\circ}\mbox{C}

    pertanto la variazione di temperatura è pari a 5 °C

    \Delta T = (T-15) \ ^{\circ}\mbox{C} = (20-15)\ ^{\circ}\mbox{C} = 5 \ ^{\circ}\mbox{C}

    Sostituiamo nella formula sul calcolo della densità del gasolio in funzione della temperatura

    \rho_T = \rho_{15} \cdot \frac{1}{1+k\Delta T}

    e, ricordando che k=0,001 \ ^{\circ}\mbox{C}^{-1}, abbiamo

    \\ \rho_{20} = \left(835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}\right) \cdot \frac{1}{1+\left[\left(0,001 \ ^{\circ}\mbox{C}^{-1} \right) \cdot \left(5 \ ^{\circ}\mbox{C}\right)\right]}= \\ \\ \\ = \left(835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}\right) \cdot \frac{1}{1+0,005}= \left(835 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}\right) \cdot \frac{1}{1,005}\simeq \\ \\ \\ \simeq 830,85 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}

    In definitiva, la densità del gasolio a 20 °C è di circa 830,85 chilogrammi al metro cubo, ed è circa 4,15 kg/m3 più bassa rispetto alla densità a 15 °C.

    Densità e peso specifico del gasolio

    Soprattutto nella scuola media, quando ancora non si conosce la differenza tra massa e peso, si esprime il peso specifico di una sostanza con le stesse unità di misura usate per la densità, ossia il kg/m3, il g/cm3 e il kg/dm3.

    La conseguenza è che molto spesso si confonde la densità col peso specifico, ma è sempre bene ricordare che sono concetti ben distinti. Se vuoi saperne di più, puoi leggere:

    - l'approfondimento sulla differenza tra densità e peso specifico;

    - la pagina sul peso specifico del gasolio.

    Risposta di Galois
 
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