Esercizio 16

Un dolce gelato ha una massa di 726.1 g ed un volume di 1010.7 ml. Se una frazione f = 0.3992 del volume ha una densità relativa pari a 0.7524, qual è la densità assoluta (nel SI) della restante parte del dolce?

Soluzione.

La massa totale del dolce è data dalla somma delle masse dei due componenti del dolce stesso. La massa del primo componente sarà pari alla densità (assoluta) di tale componente per il volume occupato dal componente, pari a 0.3992 del volume totale. In modo simile, la massa del secondo componente è pari alla sua densità assoluta per il volume restante, cioè (1 - 0.3992) del volume totale. Ponendo f = 0.3992 possiamo riassumere le osservazioni precedenti in una formula unica

m = m1 + m2 = ρ1·V·f + ρ2·V·(1-f)

che è possibile invertire per ricavare ρ2

ρ2 = (m - ρ1·V·f) / (V·(1-f))

L'esercizio richiede di eseguire i calcoli nel SI. Del primo componente del dolce conosciamo la densità relativa, che va quindi trasformata in densità assoluta moltiplicandola per la densità dell'acqua (pari a 1000 kg/m3)

ρ1 = 0.7524 · 1000 kg/m3 = 752.4 kg/m3

La massa totale del dolce va trasformata da grammi a kg:

m = 726.1 g = 726.1 · 10-3 kg = 0.7261 kg

Il volume è dato in ml e va trasformato in m3

V = 1010.7 ml = 1010.7 · 10-3 l = 1010.7 · 10-6 m3

Ora possiamo sostituire i valori e trovare ρ2

ρ2 = (0.7261 - 752.4·1010.7 · 10-6·0.3992) / (1010.7 · 10-6·(1-0.3992)) = 696 kg/m3