DETERMINACIÓN DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDAD RELATIVA DE VARIOS FLUIDOS

[pic 1][pic 2]

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

DETERMINACIÓN DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDAD RELATIVA DE VARIOS FLUIDOS

[1] Berrio I, [1] Díaz A, [1] Espinosa L,  [1] Montes R, [1] Puello A, [2] Roca J.

[1] Estudiantes de V semestre de Ingeniería Civil de la Universidad de Cartagena.

[2] Docente del área de Mecánica de Fluidos

________________________________________________________________________

RESUMEN

La práctica consistió en determinar la densidad absoluta y peso específico de diferentes fluidos, para lo cual se usaron diferentes instrumentos de laboratorio como probetas, para contener los fluidos, e hidrómetros, para medir experimentalmente la densidad de los mismos, considerando la temperatura del ambiente así como la del fluido y la presión atmosférica en el laboratorio.

Palabras clave: Hidrómetro, densidad, peso específico.

ABSTRACT

The practice is to determine the density and specific gravity of different fluids, for which various laboratory instruments were used like probes to contain fluids and hydrometers to experimentally measure the density of the same, considering the ambient temperature as well as the fluid and atmospheric pressure in the laboratory.

Key words: Hydrometer, density, specific weight.

1. INTRODUCCIÓN

En el presente informe tratamos dos temáticas claves. El cociente entre la masa y el volumen que ocupa un líquido es constante. A esta propiedad constante se la llama densidad y se la define como el cociente entre la masa y el volumen de una cantidad cualquiera de materia. Es una propiedad intrínseca, ya que no depende de la cantidad de sustancia que analicemos. Las unidades en las que se miden las densidades son cualesquiera que sirvan para medir masas, divididas por otras con la que midas volumen.
Si en lugar de considerar la masa de los cuerpos consideramos su peso, podemos definir una nueva magnitud, el peso específico, que es muy parecido a la densidad.

1. MARCO TEÓRICO

1. Densidad Específica o Absoluta

La densidad absoluta es la función de la temperatura y de la presión. La variación de la densidad absoluta de los líquidos es muy pequeña, salvo a muy altas presiones. [1] 

[pic 3]

Donde  m: masa; v: volumen

1. Peso Específico

Es el peso por unidad de volumen, es en función de la temperatura y de la presión aunque en los líquidos no varía prácticamente en esta última. [1] 

[pic 4]

 Donde  W: es peso;  v: es volumen

Dado que  se deduce que:[pic 5]

[pic 6]

1. Densidad Relativa

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia. Es evidente que la densidad relativa es una magnitud adimensional, función  de la temperatura y presión. [1]

[pic 7]

Donde  es la densidad absoluta;  :  la densidad del agua[pic 8][pic 9]

1. Densidad Anómala del Agua

Esta es una anomalía en el comportamiento del agua, el agua líquida se comporta muy rara entre 0°C Y 4°C. Para temperaturas entre 0°C Y 4°C el agua experimenta un incremento de la densidad llegando a su valor máximo en 4°C y esta es su anomalía, pues en este intervalo de temperaturas el comportamiento es diferente a lo que ocurre por encima de 4°C como se explicó anteriormente. En este intervalo de temperatura pasan cosas como esta: Por ejemplo un metro cubico de agua a 0°C pesa menos que un metro cubico de agua a cualquier temperatura que esté por encima de 0°C y por debajo de 4°C. [1]

1. Hidrómetro

Es un instrumento sencillo, normalmente de vidrio y con una forma cilíndrica. Al introducirse en un líquido, el hidrómetro permanece sumergido de manera parcial y a través de una escala que se indica en el vidrio es posible calcular la densidad del líquido analizado. [2]

1. Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes nos indica que “todo cuerpo sumergido dentro de un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.

Este principio lo aplicamos cuando nadamos, cuando tiramos un objeto al agua; el objeto se hunde si su peso es mayor que el peso del fluido desalojado (desplazado). El objeto flota cuando su peso es menor o igual al peso del fluido desplazado. [3] 

1. INSTRUMENTOS  Y  MATERIALES

Para llevar a cabo la práctica de hizo necesario el uso de probetas, hidrómetros, termómetro, barómetro, balanza, agitador, sal y por supuesto los diferentes fluidos a analizar.

Imagen 1. Fluidos utilizados[pic 10]

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Inicialmente se determinó la presión barométrica con el barómetro ubicado en el laboratorio, la cual fue de 749 mm de Hg a una temperatura ambiental de 30°C.

[pic 11]

Imagen 2. Barómetro

Luego se tomó la temperatura de los fluidos contenidos en las diferentes probetas  y se midió las densidades con hidrómetros.

...