Densidad

El tema principal del laboratorio de esta semana fue el de las cifras significativas y el uso correcto de estas. Se realizaron distintos ejercicios y cálculos para poder practicar este tema. Estas prácticas consistieron en calcular la densidad de materiales como: un trozo de madera y del alcohol etílico. Antes de realizar estos cálculos, se investigó la fórmula de la densidad y su significado, esta es la relación entre masa y volumen que existen en una sustancia o cuerpo y su fórmula es ρ=m/v (Tippens, 2007).Después de haber hecho las medidas necesarias y de haber aplicado la formula se determinó que las densidades de ambos eran de 0.52 y 0.97 g/m^3, respectivamente. La segunda práctica consistió en determinar el diámetro, el cual es la línea recta que une dos puntos en un círculo (Quintero et. Al 1994) y el volumen de una herramienta de laboratorio, la probeta. El diámetro fue de 1.84375 pulgadas y el volumen de 116.68 〖cm〗^3. Por último se calculó el grosor de un pedazo de papel de aluminio. En esta práctica se utilizó cálculos que se usaron en las prácticas anteriores. Al final se determinó que el grosor del papel aluminio es de 79.58*〖10〗^(-3). Para algunas de estas prácticas no se provee algunos datos necesarios para resolverlas, por lo que se concluye que se necesita despejar la fórmula que contenga los datos necesitados y los datos que se tengan. Cada uno de esos resultados normalmente da una respuesta de una cantidad con muchos dígitos, por lo que se concluyó que al usar el método de cifras significativas se podrá tener un resultado más preciso.

Datos, Cálculos y resultados:

Datos

Material Densidad

Aluminio 2.70 〖g/cm〗^3

Medida original Medida de Conversión

1 pulgada 2.54 cm

1 mililitro 1 cm^3

π 3.14159

Cálculos

Calculo Procedimiento

Densidad de un trozo de madera. ρ=m/v=12.45/24

Densidad del alcohol etílico. ρ=m/v=1.49/1.54

Volumen en mililitro entre las líneas 400 y 500 mL. (7.12〖plg〗^3)/1*(2.54〖cm〗^3)/(1 〖plg〗^3 )

Grosor de un pedazo de aluminio. v=m/d=0.33/2.70 h=0.12/((9.5)(6.3))

Resultados

Los procedimientos adecuados para ejecutar A, B, C y D.

Incisos Procedimiento

A Primero buscamos la masa y el volumen. Luego los dividimos

B Primero se pesa el etanol usando el micro-picnómetro. Dividir su peso con el volumen

C Se mide primero la distancia, luego se busca el diámetro utilizando el pie de rey. Aplicamos la formula.

D Se debe despejar la fórmula de densidad para buscar el volumen, luego buscamos la altura del papel.

Encontrar la densidad de un trozo de madera y de un líquido conocido (alcohol etílico)

Densidad

Objeto Densidad

Trozo de Madera ρ=0.52g/m^3

Alcohol Etílico ρ=0.97〖g/m〗^3

Medición entre la distancia entre las líneas de 400 y 500 ml. Medición del diámetro interno de la probeta. Calculo del volumen de la probeta.

Medición entre líneas de 400 y 500 ml

Distancia Medida

400-500 ml 2.2 pulgadas

Diámetro interno de una probeta

Objeto Diámetro

Probeta (500 ml) 1.84375 pulgadas

Volumen de una Probeta

Distancia Volumen 〖cm〗^3

400-500 ml 7.12 〖pulg〗^3 116.68 〖cm〗^3

Calcular el grosor del papel aluminio

Pedazo de papel aluminio

Densidad Teórica Grosor

2.70 〖g/cm〗^3 73.58*〖10〗^(-3) cm

Discusión de Resultados:

Durante las prácticas existieron varios factores que pudieron alterar el resultado de cada una de las actividades. Algunos de estos factores pueden ser: la precisión del equipo de laboratorio que se utilizó, como el pie de rey, la probeta, entre otros. Aunque estos equipos estén graduados siempre existe un margen de error, lo cual no permite que el resultado sea completamente preciso. Otro factor que puede afectar el resultado de un cálculo, como los que se trataron en estas prácticas, es el factor humano. Muchas veces el ojo humano y el cálculo mental pueden causar fallas, aunque esas fallas pasen desapercibidas, pueden producir una variación en el resultado de los cálculos que se hicieron.

Conclusiones

Despejando distintas variables de la fórmula de la densidad, se pueden encontrar datos los cuales no están presentes, como es el caso del volumen en el aluminio.

Las cifras significativas proveen un resultado más preciso a cada uno de los cálculos realizados.

Aunque las herramientas del laboratorio tratan de ser lo más precisas posible, siempre existe un valor de incertidumbre el cual puede causar que la respuesta de los cálculos realizados varié. (COGUANOR, 2013)

Apéndice

Un tanque cilíndrico de gasolina tiene 3 m de altura y 1.2 m de diámetro ¿Cuántos kilogramos de gasolina es capaz de almacenar el tanque? Sabiendo que la densidad de la gasolina es de 680 kg/m^3 (Tippens, 2007)

H= 3 m v=πr^2*h→(3.14159) (0.6)^2*3 V=3.39 M^3

D= 1.2m 1.2/2= 0.6=r ρ=m/v→ m=ρv=(680)(3.39) m=2306kg

M=? = 2306 kg

Referencias

Paul E. Tippens. (2007). Física: Conceptos y Aplicaciones. México, D.F.: McGraw-Hill.

Ana Helvia Quintero, Nancy Costas. (1994). Geometría. Puerto Rico: Editorial de la Universidad de Puerto Rico

COGUANOR. (2013). Introducción a la Incertidumbre de las Mediciones. . Guatemala: Comisión Guatemalteca de Normas.El

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