Densidad del Agua por Temperatura
Valores rápidos (agua pura VSMOW sin aire disuelto, Tanaka 2001): 4 °C = 999.975 kg/m³ (máxima) · 15 °C = 999.103 · 20 °C = 998.207 kg/m³ (0.99821 g/mL) · 25 °C = 997.047 kg/m³ (0.99705 g/mL) · 30 °C = 995.649 · 40 °C = 992.215 kg/m³.
La densidad del agua pura es la referencia en ciencia e industria para calibrar material volumétrico, densímetros y medidores de flujo. Esta calculadora aplica la fórmula de M. Tanaka et al. (Metrologia, 2001), aprobada por el CIPM (Comité Internacional de Pesas y Medidas) para temperaturas de (0 a 40) °C. Escribe la temperatura en °C y obtienes la densidad en kg/m³ y g/mL; la incertidumbre estándar relativa de la fórmula es del orden de 1×10⁻⁵.
La fórmula de Tanaka que usa esta calculadora omite las correcciones por aire disuelto y por compresibilidad (vale a 101.325 kPa). La constante a5 = 999.974950 kg/m³ corresponde a agua pura con la composición isotópica VSMOW (Vienna Standard Mean Ocean Water). El agua destilada o desionizada puede variar algunos milésimos de kg/m³ por su abundancia isotópica; el agua de mar o con sales disueltas es más densa y no se calcula con esta fórmula.
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Tabla de densidad del agua según la temperatura
Agua pura (VSMOW), sin aire disuelto, a 101.325 kPa. Fórmula de Tanaka (2001):
0 °C = 999.8428 kg/m³ = 0.99984 g/mL
1 °C = 999.9017 kg/m³ = 0.99990 g/mL
2 °C = 999.9429 kg/m³ = 0.99994 g/mL
3 °C = 999.9672 kg/m³ = 0.99997 g/mL
4 °C = 999.9749 kg/m³ = 0.99997 g/mL
5 °C = 999.9668 kg/m³ = 0.99997 g/mL
6 °C = 999.9431 kg/m³ = 0.99994 g/mL
7 °C = 999.9045 kg/m³ = 0.99990 g/mL
8 °C = 999.8513 kg/m³ = 0.99985 g/mL
9 °C = 999.7839 kg/m³ = 0.99978 g/mL
10 °C = 999.7027 kg/m³ = 0.99970 g/mL
11 °C = 999.6081 kg/m³ = 0.99961 g/mL
12 °C = 999.5005 kg/m³ = 0.99950 g/mL
13 °C = 999.3801 kg/m³ = 0.99938 g/mL
14 °C = 999.2474 kg/m³ = 0.99925 g/mL
15 °C = 999.1026 kg/m³ = 0.99910 g/mL
16 °C = 998.9459 kg/m³ = 0.99895 g/mL
17 °C = 998.7778 kg/m³ = 0.99878 g/mL
18 °C = 998.5984 kg/m³ = 0.99860 g/mL
19 °C = 998.4079 kg/m³ = 0.99841 g/mL
20 °C = 998.2067 kg/m³ = 0.99821 g/mL
21 °C = 997.9950 kg/m³ = 0.99800 g/mL
22 °C = 997.7730 kg/m³ = 0.99777 g/mL
23 °C = 997.5408 kg/m³ = 0.99754 g/mL
24 °C = 997.2988 kg/m³ = 0.99730 g/mL
25 °C = 997.0470 kg/m³ = 0.99705 g/mL
26 °C = 996.7857 kg/m³ = 0.99679 g/mL
27 °C = 996.5151 kg/m³ = 0.99652 g/mL
28 °C = 996.2353 kg/m³ = 0.99624 g/mL
29 °C = 995.9465 kg/m³ = 0.99595 g/mL
30 °C = 995.6488 kg/m³ = 0.99565 g/mL
31 °C = 995.3424 kg/m³ = 0.99534 g/mL
32 °C = 995.0275 kg/m³ = 0.99503 g/mL
33 °C = 994.7041 kg/m³ = 0.99470 g/mL
34 °C = 994.3724 kg/m³ = 0.99437 g/mL
35 °C = 994.0326 kg/m³ = 0.99403 g/mL
36 °C = 993.6847 kg/m³ = 0.99368 g/mL
37 °C = 993.3290 kg/m³ = 0.99333 g/mL
38 °C = 992.9654 kg/m³ = 0.99297 g/mL
39 °C = 992.5941 kg/m³ = 0.99259 g/mL
40 °C = 992.2152 kg/m³ = 0.99222 g/mL
Por encima de 40 °C (valores de referencia IAPWS, fuera del rango de Tanaka):
50 °C ≈ 988.0 kg/m³
60 °C ≈ 983.2 kg/m³
70 °C ≈ 977.8 kg/m³
80 °C ≈ 971.8 kg/m³
90 °C ≈ 965.3 kg/m³
100 °C ≈ 958.4 kg/m³
¿Para qué se usa en metrología?
Es la base de la calibración gravimétrica de material volumétrico (pipetas, buretas, matraces y medidores de flujo por pesada): el volumen se obtiene dividiendo la masa de agua entre su densidad a la temperatura medida. Un error de 1 °C en la temperatura equivale a cerca de 0.02 % en volumen a 20 °C. En la pesada también se corrige el empuje con la densidad del aire, y para temperaturas entre dos valores de la tabla puedes usar la interpolación lineal.
Preguntas frecuentes
¿Hay que corregir por aire disuelto?
Sí, en trabajo de alta exactitud: el agua saturada de aire es aproximadamente 0.0025 kg/m³ menos densa entre 0 y 25 °C.
¿Y por presión?
El agua se comprime aproximadamente 0.046 kg/m³ por cada 100 kPa por encima de la presión atmosférica estándar.
¿Por qué la densidad máxima está cerca de 4 °C?
Por los enlaces de hidrógeno: por debajo de 3.98 °C el agua empieza a ordenarse en una estructura más abierta y su densidad baja.
¿Cuál es la densidad del agua en g/mL o g/cm³?
Entre 0 y 10 °C es prácticamente 1.000 g/mL; a 20 °C es 0.99821 g/mL y a 25 °C, 0.99705 g/mL. 1 g/mL = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
¿Cuál es la densidad del agua de mar?
Alrededor de 1025 kg/m³ en la superficie (normalmente entre 1020 y 1030 kg/m³), según la salinidad y la temperatura. No se calcula con la fórmula de Tanaka, que es solo para agua pura.
¿Cuál es la densidad del agua a 100 °C?
Unos 958.4 kg/m³ (0.9584 g/mL) a presión atmosférica, cerca de 4 % menos que a 4 °C.