Densidad De sólidos

Abstract: En la práctica de laboratorio se determinara la densidad de algunos líquidos utilizando dos métodos como lo son por probeta y por el principio de Arquímedes y así poder discutir con los resultados obtenidos cual método es más exacto para medir la densidad de líquidos. Este procedimiento nos ayudara a establecer la pureza de un líquido.

Keywords: densidad, líquidos, Arquímedes, probeta, medir, balanza

1. INTRODUCCION

El propósito de este informe no solo es cumplir con un requisito, sino con el objetivo de demostrar lo aprendido en el curso de física de fluidos.

El informe que a continuación presentamos contiene un resumen del desarrollo de la práctica que tiene como tema principal la densidad de los líquidos, para encontrar la densidad hicimos uso de la siguiente ecuación:

Densidad = masa / volumen.

Se hizo uso de diferentes métodos para determinar la densidad de los tres líquidos de estudia “alcohol, aceite, glicerina”

El siguiente trabajo tiene como objetivo obtener y comprender la importancia de la densidad de los diferentes líquidos, posteriormente, se estudiara y analizara los diferentes métodos existentes para hallar dicha densidad.

Finalmente se podrá discutir lo ocurrido para tener una mejor perspectiva y dar un mejor entendimiento a lo estudiado.

2. MARCO TEORICO

Densidad

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá:

d = m/v

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m³) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m³). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m³, la densidad será de: 1000 kg/m³

La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr./c.c.), de esta forma la densidad del agua será:

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

Tabla 1. Densidades teóricas de algunos fluidos

Sustancia Densidad en

kg/m³ Densidad en

g/c.c.

Agua

Aceite

Aceite diésel

Alcohol

Plomo

Acero

Glicerina

Aire

Butano

Dióxido de

carbono 1000

920

880

800- 790

11300

7800

1270

1,3

2,6

1,8 1

0,92

0,88

0,8 – 0,79

11,3

7,8

1,27

0,0013

0,026

0,018

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.

Densidad: la densidad es una característica de cada sustancia. Nos vamos a referir a líquidos y sólidos homogéneos. Su densidad, prácticamente, no cambia con la presión y la temperatura; mientras que los gases son muy sensibles a las variaciones de estas magnitudes.

Principio de Arquímedes

La densidad relativa de un líquido puede determinarse utilizando el principio de

Arquímedes. Para ello no hay más que medir el peso aparente de un sólido en el líquido problema, para ello podemos utilizar la siguiente formula:

ρL = (mE / mS) * ρS

3. METODO EXPERIMENTAL

Materiales y equipo

• Balanza analítica.

• Probeta y un vaso de precipitado.

• Líquidos problema del laboratorio (Glicerina y aceite diesel; uno llevado por el estudiante: alcohol).

• Sólidos cilíndricos (Grafito y Zinc).

• Hilo delgado.

Inicialmente se puso la balanza en nivel (para no tener errores en la medidas, o bien sí tenerlos, pero que de alguna manera sean insignificantes), luego se procedió a encender la balanza, se tomó la probeta de 100 ml y se pesó, así se obtuvo mi (masa inicial o masa de la probeta), después se añadió un volumen exacto de líquido problema a la probeta, de ahí se pesó la probeta con el líquido problema, así se obtuvo mf (masa final o masa probeta más líquido). Este procedimiento de repitió para cada uno de los líquidos problema, los datos están tabulados en la TABLA 1.

Posteriormente se pasó a hacer un segundo procedimiento, este estaba basado en el principio de Arquímedes. Primero se pesó un sólido utilizando la balanza, luego se puso líquido problema en el vaso precipitado (de tal manera que el sólido se pudiera sumergir sin que este toque la superficie), luego, se puso la probeta sobre la balanza y se tareó, después se hato con el hilo el sólido y se sumergió en el líquido contenido en la probeta, el peso que registró la balanza es el dato que se tabulo (empuje), este procedimiento se repitió para cada líquido y para cada sólido, los datos están tabulados en la TABLA 2.

Se lavó cada uno de los elementos y se entregaron al laboratorista todos los materiales en orden y completos.

4. RESULTADOS

4.1. Resultados por método de la probeta.

Determinación de la densidad de los líquidos por el método de la probeta.

Nota: para el cálculo de la pendiente para cada una de las gráficas que obtuvieron en Excel par cada uno de los líquidos en estudio, únicamente se tomaran dos puntos, ya que para el cálculo de la pendiente de cualquier recta, solo basta la información de por lo menos dos puntos de coordenadas por donde pasa la gráfica dela recta. A si calcularemos la pendiente de la recta con la siguiente formula

Método 2.

Pero

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