DENSIDAD DE LOS MATERIALES

1.- RESUMEN

En este trabajo se trata sobre la densidad relativa y unitaria de los materiales tales como la madera (madera de tornillo), el ladrillo de arcilla (ladrillo de kingkon), del acero y del tubo de PVC, con los diferentes formas de calcular estas densidad se calculan en laboratorio.

2.- OBJETIVOS

Aprender a determinar la densidad de los materiales en forma práctica. Calcular el error porcentual de las densidades en práctico y el teórico. Comparar los resultados obtenidos de las densidades en laboratorio con las normas del

ministerio de transportes y comunicaciones.

3.- MATERIALES

Un pedazo de tubo PVC

Un pedazo de matera de tornillo Una barra de acero Un ladrillo de kingkon Calibrador vernier

Wincha métrica una probeta Una balanza automática

4.- DESARROLLO DEL TEMA

DENSIDAD

Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. Estos dos atributos físicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstante, existe algo característico del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa.

La densidad de un cuerpo ho sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de dicha sustancia. Su unidad en el SI es el cociente entre la unidad de masa y la del volumen, es decir kg/m3.

ρ=MVdondem=masa yV=volumen

A diferencia de la masa o el volumen, que dependen de cada objeto, su cociente depende solamente del tipo de material de que está constituido y no de la forma ni del tamaño de aquél. Se dice por ello que la densidad es una propiedad o atributo característico de cada sustancia. En los sólidos la densidad es aproximadamente constante, pero en los líquidos, y particularmente en los gases, varía con las condiciones de medida. Así en el caso de los líquidos se suele especificar la temperatura a la que se refiere el valor dado para la densidad y en el caso de los gases se ha de indicar, junto con dicho valor, la presión.

4.1.- DENSIDAD RELATIVA

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)

ρ=MV

donde ρr  es la densidad relativa, ρ es la densidad de la sustancia, y ρ0  es la densidad de referencia o absoluta.

Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, es decir, 1 kg/dm3.

Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.

4.2.- DENSIDAD ABSOLUTA

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico(kg/m3), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva.

ρ=MV

siendo ρ, la densidad; m, la masa; y V, el volumen de la sustancia.

5.- PROCEDIMIENTOSPara determinar la densidad de un sólido se tiene que hallar su masa en una balanza. Su volumen se podrá conocer, para sólidos regulares midiendo sus dimensiones y utilizando las formulas ya conocidas.

Pero si es un sólido irregular, se sumerge en una probeta graduada que contiene un volumen de un líquido, en el cual el sólido sea insoluble previamente medido. El volumen desplazado es el volumen del sólido conocido también como el método de ARQUIMIDES.

Para hallar la densidad de líquidos y soluciones se sigue un procedimiento similar para ambas sustancias. Su volumen se mide en una probeta por ejemplo y su masa se conoce pesando primero la probeta y luego se pesa con un determinado volumen de las sustancias, la diferencia en pesos es el peso de la sustancia. Cabe anotar que la densidad de una solución depende de la concentración de la misma.

6.- RESULTADOS DEL EXPERIMENTO

MADERA DE TORNILLO:

Masa = 47 g

V= L(6.7 cm)x A(3.5cm)x H(3.6cm)

V= 84.42 cm3

ρ=MV 47g

84.42cm3 = 0.56 gcm3

Acero.

Masa = 59 g

= π x0.992 x2.5

V = 7.69 cm3

ρ=MV 59 g

7 .69cm 3 = 7.67 gcm3

PVC

Masa = 22 g

V = π xh(R2−r2) = π x 9.5(1.3252−1.142)

V = 13.61 cm3

ρ=MV

22g13.61cm 3

= 1.62 gcm3

LADRILLO DE KINKONG

Masa = 2700 g

V= L(23 cm)x A(12.5 cm)x H(8.5 cm)

V= 2443.75 cm3

ρ=MV 2700g

2443.75cm3 = 1.10 gcm3

6.1 CALCULO DE LOS ERRORES PORCENTUALES DE CADA MATERIAL

TABLA N 1 MUESTRA LOS VALORES PORCENTUALES DE LAS DENSIDADES

MATERIAL VALOR TEORICO de densidad

VALOR PRACTICO de la densidad

error porcentual%= valor teorico−valor practicovalor teorico

x100

Madara tornillo 0.5

g

cm3 0.56 gcm3 1.2 % g

cm3

Acero7.8

g

cm3 7.67 g

cm3 2.56 % g

cm3

PVC1.40

g

cm3 1.67 g

cm3 1,57 % g

cm3

Ladrillo1.84

g

cm3 1.10 g

cm3 4.02 % g

cm3

7.- CONCLUSIONES

Como podemos darnos cuenta con los resultados obtenidos en los valores del error porcentual de cada material, estos resultados se encuentra en un valor aceptable estadísticamente de acuerdo a los valores que se toma en cuenta en un experimento , es decir que si lo valores obtenidos en laboratorio son menores del 5% entonces quiere decir si se ha realizado el experimento en 90% bien hecho

Concluimos que La densidad de una sustancia o compuesto lo dota de una particularidad, es decir cada muestra tiene una densidad única, y este los difiere de los demás.

8.- BIBLIGRAFIA

http://espaciociencia.com/densidad/ http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/

curso/materiales/propiedades/densidad.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad