Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia y su volumen.

      Problema

            Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia y su volumen.

      Introducción

            La finalidad de este experimento es poder realizar un estudio cuantitativo sobre una sustancia determinada, su masa y el volumen de la misma.

Por ejemplo: si en un recipiente graduado y con agua dejamos caer una canica; podremos observar un aumento en el volumen de la sustancia. Así mismo si usamos varias canicas podremos ver diferentes cantidades del volumen del agua y como esta es afectada directamente por la masa de las canicas.

Ahora empecemos por definir a la masa, que muy usualmente se confunde con el peso pero, no es lo mismo; podemos deducir que la masa es una magnitud que se utiliza para medir una propiedad general de la materia que es la inercia, así mismo esta es proporcional a la cantidad de  materia que hay en los cuerpos pero que al mismo tiempo también es proporcional a su peso, de esta forma podemos entender que el peso es la energía con que nos atrae la fuerza de gravedad.

Para medir la masa se puede utilizar una balanza o báscula y su medida es el gramo. Para el peso se utiliza un dinamómetro y su unidad son los Newton.

m= P/g.                             N= (㎏) (m)/s²

Ahora podremos pasar a otra propiedad general de la materia, que es la extensión y una de sus magnitudes para medirla es el volumen o el espacio que ocupa un cuerpo; uno de los métodos más utilizados en los laboratorios para medir el volumen de los cuerpos sólidos (canicas) consiste en introducirlos en una probeta con cierta cantidad de líquido y observar la cantidad de este que desalojan o aumenta (para ello no deben flotar en el líquido).

Como se podrá comprobar, independientemente del material que estén hechos los cuerpos, entre más grande más volumen. Entonces para el caso del volumen podremos concluir que este depende directamente y solamente del tamaño.

Finalmente nos podemos dar cuenta que tenemos dos magnitudes relacionadas con este experimento y que al parecer son muy distintas; por una parte tenemos a la masa, del otro lado al volumen, sin embargo podemos hacer que estas dos se relacionen directamente con otra magnitud que nos servirá para la realización del experimento, la densidad, que a grandes rasgos podemos afirmar que es la relación que existe entre masa y volumen de un cuerpo y que es una propiedad especifica de la materia, que nos permite distinguir unos materiales de otros, Se trata a fin de cuentas, de calcular la  masa que tendrá que ocupar un volumen.

Para determinar la densidad podemos dividir la masa de cualquier cuerpo entre su volumen, y podemos expresarla como:

d= m (g)/v (cm3)

      Objetivo general

• Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia (líquida y una sólida) y su volumen.

      Objetivos particulares

• Describir los estados de agregación de la materia.
• Establecer la diferencia entre las propiedades extensivas e intensivas de la materia.
• Analizar las propiedades que modifican el comportamiento de la masa y el volumen de las sustancias.
• Analizar las gráficas del comportamiento de la relación entre la masa y el volumen de la materia.
• Analizar la consecuencia del comportamiento de la relación entre la masa de una sustancia y su volumen

      Selección de variables

• Variable dependiente: volumen
• Variable independiente: masa
• Variable control: temperatura constante.

      Hipótesis

            El volumen de una sustancia es directamente proporcional a su masa en temperatura ambiente.

Volumen de la sustancia ∞ Masa de la sustancia

      Método

• Sujeto de estudio

• Agua oxigenada
• Canicas

• Aparatos de medición y equipo

• Balanza granataria
• Probeta graduada
• Piseta
• Vidrio de reloj
• Vasos de precipitados
• Espátula 

• Materiales Líquidos

• Agua Oxigenada

• Materiales solidos

• 10 Canicas

      Procedimiento:

• Procedimiento 1 *para el liquido

1. Se procederá a aislar el salón cerrando ventanas y puertas para posteriormente medir la temperatura inicial del ambiente
2. Procederemos ahora a medir la masa del agua  oxigenada y su volumen (Ver Anexo #1 y #2):

1. Primero tomaremos el vaso de precipitado y lo pesaremos en la balanza ya previamente calibrada en ceros.
2. Una vez medida la masa del vaso agregaremos con ayuda de la piseta 10 ml de agua oxigenada y mediremos la masa total obtenida.
3. Anotaremos la medida y le restaremos la masa inicial del vaso solo para saber la masa del agua oxigenada.

1. Con el debido cuidado agregaremos 10 ml de agua oxigenada a los 10 ml anteriores con la ayudad de la piseta, y  mediremos de nuevo la masa.
2. Repetir desde el paso 2. hasta obtener diez medidas de masa y volumen

• Procedimiento 2 *para el solido

            A continuación procederemos con la medición de masa y volumen del solido:

1. Tomaremos la balanza y la calibraremos en ceros
2. Tomaremos el vidrio de reloj y mediremos su masa.

1. Una vez medido el peso del vidrio de reloj colocaremos una canica sobre el vidrio y mediremos la masa total.
2. Al medir la masa total restaremos la masa del vidrio de reloj para así saber la masa de la canica.

Ahora procederemos a calcular el  volumen de la canica,

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