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Densidade e massa de materiais

Escolha ou busque o material, diga a forma (caçamba, tanque, pilha) e veja quanto pesa, com a faixa mínima e máxima para granéis e a fonte de cada valor.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Estimativa preliminar
Material

Forma e dimensões

Granéis têm faixa mín.–máx.; metais, plásticos, madeiras e líquidos usam um valor típico na condição indicada. Na dúvida, meça: a tabela é ponto de partida, não laudo.

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Densidade comparada com materiais parecidos

Faixa (barra) e valor típico (ponto) dos materiais da mesma categoria mais próximos em densidade. O material escolhido aparece em destaque.

Toque no gráfico para ver os valores.

Tabela da categoria

Densidade de cada material da categoria e a massa que o mesmo volume teria.

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Massa = volume × densidade; volume = massa ÷ densidade; densidade relativa = ρ ÷ 998,2 kg/m³ (água a 20 °C)
Caixa: V = C × L × A × enchimento; tanque vertical: V = π · D² ÷ 4 × nível; pilha cônica: h = D/2 · tg(α), V = π · D² · h ÷ 12
Granéis: massa mín. = V × ρ mín.; massa máx. = V × ρ máx. (densidades da tabela em lb/ft³ × 16,0185 = kg/m³)

Hipóteses e limites

  • Metais e líquidos: valor de referência a 20 °C salvo indicação; plásticos e combustíveis: faixa típica da classe; madeiras: densidade a 12% de umidade calculada pela densidade relativa do Wood Handbook × 1,12. Granéis: densidade aparente solta, sem compactação, da tabela CEMA 350.
  • O valor típico dos granéis é a média da faixa. Ângulos de repouso são típicos (CEMA) e só existem para alguns granéis; sem valor, a pilha cônica usa 35°, que pode ser substituído.
  • A tabela é referência para estimativa. Para comércio, projeto estrutural de silos e responsabilidade técnica, use a densidade medida do material ou o certificado do fornecedor.

Normas e documentos técnicos

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th ed., CRC Press, 2016
  • Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 9th ed., McGraw-Hill, 2018, Section 2
  • ASM Handbook, Vol. 1 (Irons and Steels) and Vol. 2 (Nonferrous Alloys), ASM International
  • USDA Forest Products Laboratory. Wood Handbook — Wood as an Engineering Material, FPL-GTR-190, 2010
  • Harper, C. A. Modern Plastics Handbook, McGraw-Hill, 2000
  • CEMA Standard 350 (Screw Conveyors) and CEMA 550 (Classification and Definitions of Bulk Materials); KWS Screw Conveyor Engineering Guide, bulk material table
  • EN 1993-1-1, EN 1999-1-1, EN 10088-1, EN 206 and EN 572-1 (densities of steel, aluminum, stainless steel, concrete and glass)
  • EN 228, EN 590, EN 14214 and ASTM D1655 (fuel density ranges); Resolução ANP nº 50/2013
  • ISO 17892-2 / ASTM D7263: laboratory determination of density (bulk density of soils, as method reference)

Legislação e regulamentos no Brasil

  • Portaria Inmetro nº 248/2008: venda de produtos pré-medidos por massa ou volume
  • Resolução ANP nº 50/2013: especificação do óleo diesel (massa específica a 20 °C)
  • NR-11: transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais (cargas e pilhas)

Perguntas frequentes

O que esta calculadora faz?

Ela reúne a densidade de cerca de 150 materiais (metais, plásticos, madeiras, líquidos, combustíveis e granéis), cada um com a fonte do valor, e converte volume em massa ou massa em volume. Você pode informar as medidas de uma caixa ou caçamba, de um tanque cilíndrico vertical, de uma pilha cônica, ou só o volume ou a massa. No exemplo, uma caçamba de 3 × 2,2 × 0,8 m cheia de areia seca pesa cerca de 8,46 t.

Qual a diferença entre densidade e densidade aparente?

A densidade é a massa por volume do material maciço: aço, água, plástico. A densidade aparente, usada para granéis, inclui os vazios entre os grãos, por isso é bem menor: a areia seca solta fica entre 1.442 e 1.762 kg/m³, enquanto o grão de quartzo tem cerca de 2.650 kg/m³. Para caçambas, silos, pilhas e fretes, o que vale é a densidade aparente.

Por que os granéis aparecem com uma faixa e não com um número?

Porque a densidade aparente muda com a umidade, a granulometria e o quanto o material assentou (vibração no transporte, altura da pilha). Na mesma caçamba do exemplo, a areia pode pesar de 7,61 t a 9,30 t. Para comprar ou vender por volume, meça o seu material: pese um balde ou caixa de volume conhecido cheio sem compactar e informe o valor no campo de densidade própria.

De onde vêm os valores da tabela?

Cada material mostra a sua fonte: elementos puros e solventes do CRC Handbook of Chemistry and Physics; soluções de ácidos e soda do Perry’s Chemical Engineers’ Handbook; aço, inox, concreto e vidro das normas EN; ligas do ASM Handbook; plásticos de faixas típicas do Modern Plastics Handbook; madeiras do Wood Handbook do USDA; combustíveis das especificações (EN 590, Resolução ANP nº 50/2013 e outras); e granéis da tabela CEMA 350. Os ângulos de repouso são típicos da CEMA e existem só para alguns granéis.

Como calcular a massa de uma pilha cônica ou de um tanque?

Na pilha cônica, a altura sai do diâmetro e do ângulo de repouso: h = D/2 × tg(α), e o volume é π·D²·h/12. Com 8 m de base e os 34° da areia seca, a pilha tem 2,7 m de altura e cerca de 45 m³. No tanque cilíndrico vertical, o volume é π·D²/4 × nível. Para pilhas alongadas, silos com tremonha e tanques com tampos, use as calculadoras de pilhas e silos e de volume de tanque, que recebem a densidade desta página.

A densidade dos líquidos muda com a temperatura?

Sim. Os valores da tabela valem a 20 °C, salvo indicação (a acetona está a 25 °C, a gasolina e o diesel europeu a 15 °C). A água muda pouco perto de 20 °C (cerca de 0,02% por grau), mas solventes e combustíveis perdem perto de 0,1% de densidade a cada 1 °C a mais. Para venda e estoque de combustíveis por volume, a quantidade é corrigida para a temperatura de referência: 20 °C no Brasil.

Posso usar esta tabela para laudo, venda ou projeto estrutural?

Use como ponto de partida. Ligas, plásticos e combustíveis variam com a composição, a madeira varia com a umidade e os granéis com o lote. Para comércio, use a densidade medida ou o certificado do fornecedor; para silos, pisos e veículos, use o valor máximo da faixa e respeite os limites de carga. Projetos estruturais e laudos exigem profissional habilitado.