A água, padrão de referência, tem densidade de 1, 000 kg/m³, por definição. Já os óleos variam entre 700 kg/m³ e 950 kg/m³. Esse é o motivo pelo qual a maioria dos óleos flutua em água: são menos densos que ela.
Em um litro cabem 1.000 gramas de água, enquanto que, em relação ao óleo, cabem somente 900 gramas, conduzindo à conclusão de que 1 litro de água pesa mais que 1 litro de óleo.
1 quilograma de água pura é igual a 1 litro ao atingir sua densidade máxima de 1 kg/l, à temperatura de 39,2 °F ou 4 °C. Para temperaturas mais altas, 1 kg de água é um pouco maior que 1 litro. Por exemplo, 1 kg de água equivale a cerca de 1,002 litros em temperatura ambiente.
A densidade do óleo é de aproximadamente 0,8g/L. Sendo assim, cada litro de óleo apresenta uma massa de cerca de 800g, enquanto 1kg de óleo equivale a 1000g desse material.
A água e o óleo possuem densidades diferentes; sendo a do óleo menor do que a da água. Além de possuírem densidades diferentes, eles são imiscíveis, ou seja, não se misturam. Assim quando misturamos os dois líquidos, aquele com menor densidade fica no alto – o óleo. Exatamente como observado no vídeo do início.
A água (d= 1 g/cm3) é o líquido mais denso permanecendo no fundo do copo. O óleo (d= 0,92 g/cm3) tem densidade intermediária à densidade do álcool e da água, permanecendo entre estas duas camadas, e o álcool (d= 0,79 g/cm3) é o líquido com menor densidade permanecendo no topo do copo.
As ligações entre as moléculas dos ácidos graxos que formam a o óleo são menos fortes do que as que ligam as moléculas de H2O. Isso faz com que a substância ser menos densa do que a água. Existe ainda outra explicação para esse fato, baseada na segunda lei da termodinâmica.
Na prática, 999,973 gramas de água a 4 °C completam 1 litro. Com o mesmo líquido a 30 °C, bastariam 995,944 gramas: uma significativa diferença de 4 gramas.
Por exemplo: 1 litro de água tem o total de 1 de densidade, logo pesa 1 kg. No entanto, um litro de outra substância pode não ter o mesmo peso em quilos que a água.
O ouro é um metal bastante denso. Enquanto um litro de água pesa um quilo (densidade de 1 g/ml), um litro de ouro (no estado sólido) pesa 19,3 kg (densidade de 19,4 g/ml). Mesmo comparado a outros metais, como o ferro (7,87 g/ml), o ouro ainda é bem pesado.
Acontece que quando a água entra para o estado sólido essas ligações não são mais quebradas e permanecem unidas em forma de uma rede cristalina. Essa forma da água (gelo) é bem mais leve que no estado líquido, daí o porquê do gelo flutuar na água.
Nos sólidos, as moléculas estão mais próximas umas das outras, numa estrutura mais rígida. Nos líquidos, geralmente estão mais expandidas, há menor rigidez e menos densidade. Mas há excepções: o gelo, sólido, é mais leve do que a água liquída.
O que pesa mais, 1 kg de algodão ou 1 kg de ferro?
Voltando ao exemplo do algodão e do ferro, ambos têm massas iguais, porém o algodão, para ter a mesma massa do ferro, ocupa um volume muito superior. Se os volumes de ferro e algodão forem iguais, a massa deste vai ser bem menor, passando uma ideia de leveza.
A água quente é mais leve que a água fria, portanto a água vermelha sobe e fica na superfície, e a verde, por possuir densidade maior (mais pesada) fica no pote sem se movimentar. Fenômeno parecido ocorre nas águas do mar, onde a água superficial é mais quente que a das profundezas.
A água, padrão de referência, tem densidade de 1, 000 kg/m³, por definição. Já os óleos variam entre 700 kg/m³ e 950 kg/m³. Esse é o motivo pelo qual a maioria dos óleos flutua em água: são menos densos que ela.
As cargas permitem que essas moléculas façam ligações de hidrogênio, que faz com que elas se misturem com outras moléculas polares. O óleo, por ser uma molécula orgânica, não consegue formar essas pontes, então, não se mistura.
Moléculas apolares, como gorduras e óleos, não interagem com a água e não formam camadas de solvatação. Essas moléculas não possuem regiões com cargas parciais positivas ou negativas, então elas não são atraídas eletrostaticamente pelas moléculas de água.
