INFORME PRÁCTICA DE LABORATORIO. Propiedades físicas: Densidad y dureza

INFORME PRÁCTICA DE LABORATORIO

Química de los materiales QMR25-3

Informe No.1, 14/09/2021

Propiedades físicas: Densidad y dureza

Johan Alejandro Jaramillo Pavas

José David Vásquez Díaz

Mariana Ruíz Cardona

Instituto tecnológico metropolitano

Correo: josevasquez309764@correo.itm.edu.co

Correo: johanjaramillo311531@correo.itm.edu.co

Correo: marianaruiz312307@correo.itm.edu.co

Resumen. Los objetivos de la práctica son determinar la densidad de ciertos materiales y comprobar si es una

propiedad específica y determinar la dureza de diferentes materiales. Durante la práctica se determina que la

masa y el volumen son propiedades generales de los cuerpos y materiales y dependen de una cantidad o

extensión del cuerpo. La densidad se entiende como una propiedad característica de los cuerpos que determina

ligereza o pesadez. Además, se estudió la dureza, propiedad de los materiales para oponerse a alteraciones

físicas como rayado, penetración, etc. Para ello se determinó una escala de dureza y se pudo comprobar la

dureza de unos materiales frente a otros.

Palabras clave: Densidad, volumen, masa, dureza

1. Introducción

La masa y volumen son propiedades extensivas

de la materia, es decir, están presentes en todos los

cuerpos materiales y dependen de una cantidad o

extensión del cuerpo. La masa puede definirse como

la cantidad de materia que posee un cuerpo y se

expresa para nuestro caso en la unidad de kilogramos,

gramos (kg, g). El volumen en cambio se entiende

como el espacio ocupado por un cuerpo y para

nuestro caso lo expresamos en las unidades de m3 y

cm3. Aunque toda la materia posee masa y volumen,

se da que la masa de distintas sustancias ocupa

diferentes volúmenes. La densidad se define como la

propiedad que nos permite medir la ligereza o

pesadez de una sustancia y está dada por d= m/v

donde d es la densidad, m la masa dada en

kilogramos kg y v el volumen dado en metros

cúbicos m3.

También estudiaremos la dureza que se define

como una propiedad de los cuerpos para oponerse a

alteraciones físicas como el rayado, penetración,

abrasión, etc., para medir esta propiedad se utiliza un

durómetro en un ensayo de penetración.

2. Parte experimental

2.1 Materiales y equipos

Se emplearon para la experimentación y

recolección de datos simuladores virtuales de

densidad y dureza equipados con pesa y probeta. Se

emplearon las siguientes sustancias para las pruebas:

madera, oro, aluminio, cobre, piedra pómez, granito,

P.V.C, mármol, hierro, agua, aceite y cloroformo. Y

materiales como láminas de vidrio, acero, hierro,

bronce, cobre, estiletes de vidrio y diamante. Todo

esto de una forma virtual.

2.2 Procedimiento

Para la densidad utilizamos los simuladores

para calcular la masa y el volumen de las sustancias,

la información obtenida se organizó en tablas y se

completaron hallando la densidad con ayuda de la

fórmula (d=m/v), los resultados se graficaron y se

halló la pendiente para cada sustancia.

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Para el caso de la dureza se emplearon

láminas de diferentes materiales y se las sometió a

alteraciones físicas a través de estiletes de distintos

materiales, esto con el objetivo de determinar su

escala de dureza.

3. Datos

Tabla 1. Masa, volumen y densidad

SUSTANCIA MASA

(g)

VOLUMEN

(mL)

Madera 30 42,9 0,699

60 85,7 0,70

90 128,6 0,699

120 171,4 0,70

Oro 30 1,6 18,75

60 3,1 19,35

90 4,7 19,15

120 6,2 19,35

Aluminio 30 11,1 2,702

60 22,2 2,702

90 33,3 2,702

120 44,4 2,702

Cobre 30 3,3 9,09

60 6,7 8,96

90 10 9

120 13,4 8,96

Piedra pómez 30 37,7 0,80

60 75 0,8

90 112,5 0,8

120 150 0,8

Granito 30 11,3 2,65

60 22,6 2,655

90 34 2,65

DENSIDAD

(g/mL)

120 45,3 2,65

P.V.C 30 21,4 1,40

60 42,9 1,40

90 64,3 1,40

120 85,7 1,40

Tabla 2. Masa y volumen

Grafica 1. Masa y volumen

Sustancia

V

(mL)

Madera Masa

(g)

Oro Masa

(g)

Aluminio Masa

(g)

Cobre Masa

(g)

Piedra

Pómez

Masa

(g)

Granito Masa

(g)

P.V.C Masa

(g)

20 40 60 80 100 120

14 28 42 56 70 84

386 772 1158 1544 1930 2316

54 108 162 216 270 324

179,2 358,4 537,6 716,8 896 1075,2

16 32 48 64 80 96

53 106 159 212 265 318

28 56 84 112 140 168

Tabla 2.1 Pendiente de la recta

Sustancia Pendiente

Madera 0,7

Oro 19,3

Aluminio 2,7

Cobre 8,96

Piedra Pómez 0,8

Granito 2,65

P.V.C 1,4

Tabla 3. Densidad de materiales

Sustancia Masa(g)

Aluminio 54,00g

Cobre 178,40g

Oro 386,00g

Madera 17,00g

Mármol 66,00g

Hierro 157,40g

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Tabla 4. Densidad de cilindros de aluminio

Volumen(mL) Masa(g)

5mL 13,50g

10mL 27,00g

20mL 54,00g

30mL 81,00g

40mL 108,00g

50mL 135,00g

Tabla 5. Densidad

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