Revista Colombiana de Física, Semestre 2 , Año 2015

DENSIDAD DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOSDENSITY OF SOLIDS AND LIQUIDS

Alejandra Palma, David trujillo

1Grupo 10, Ingeniería Ambiental, Universidad de la Salle.1Grupo 10, Ingeniería civil, Universidad de la Salle.

Fecha práctica 09 de septiembre del 2015; Fecha entrega de informe 10 de octubre de 2015

RESUMENSe determino de manera experimental la densidad de diferentes materiales sólidos a través del método de Arquímedes y de la probeta y soluciones líquidas por medio el método del picnómetro; pesando en g ( gramos )inicialmente los materiales sólidos y luego sumergidos en un vaso parcialmente lleno de agua, asimismo observando el volumen desplazado de agua en el caso del método de la probeta. En las soluciones liquidas se peso un beaker vacio y luego lleno del líquido; obteniendo como resultado general, distintas densidades que dependen del tipo de solido o solución especificada en g/cm3.

Palabras claves: líquido, solido, soluciones

ABSTRACT It was determined experimentally different density solids by the method of Archimedes and the probe and liquid through the solutions pycnometer method; weighing in g (grams) initially solid materials and then partially submerged in a glass of water, also noting the displaced volume of water in the case of the method of the specimen. In liquid solutions the vacuum and then filled with the liquid beaker is weighed; obtaining as a general result, different densities depending on the type of solid or solution specified in g/cm3.

Keywords: liquid, solid, solutions

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1. Introducción

El propósito de este informe no solo es cumplircon un re-quisito, si no con el objetivo de demostrar lo aprendido en el laboratorio de física. El informe que a continuación presentamos contiene un re-sumen del desarrollo de la práctica que tiene comotema la densidad de los líquidos y sólidos.Para encontrar la densidad hicimos uso de la siguiente ex-presión:DENSIDAD = MASA / VOLUMEN

A continuación una explicación detallada de lo que consis-tela densidad y volúmenes de algunos sólidos.Todas las sustancias tienen propiedades físicas y químicas que las distinguen de las demás. Las propiedades físicas no implicancambios en la naturaleza de las sustancias cuando son medidas u observadas; varían con la presión y tempera-tura. Las propiedades químicas presentan cambios en la naturale-za de las sustancias cuando sesometen a mediciones.Todas estas propiedades se dividen en extensivas e intensi-vas con relación a la masa de las sustancias.

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RevColFis, Vol. , No. de20

Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa presentescomo el volumen. Peso, etc.  Mientras que las intensivas no dependen de la masa y por tanto son constantes como la densidad y temperatura de ebullición, entre otras.La densidad de una sustancia esconstante y se define como la masa presente por unidad de volumen D=M/V, mientras que la densidad es relativa cuando se relaciona con la de otras sustancias, como el agua.Se conoce por gravedadespecífica a la relación entre el peso de un volumen dado de una sustancia y el peso de un volu-men igual de agua. Conocemos por picnómetro que es el recipiente utiliza-do para medir más exactamente elvolumen de un líquido por estar diseñado para contener siempre el mismo volumen del líquido. Solución es la mezcla homogénea (una sola fase) de dos o más componentes.

2. Marco teórico

La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sus-tancia. Se expresa como la masa de un cuerpo dividida por el volumen que ocupa. [2]

ρ=mv

Es una propiedad intensiva y su valor depende de la tempe-ratura y de la presión, asimismo cada sustancia pura tiene una densidad que es característica de la misma.

Los métodos para la determinación de densidades según el estado físico de la sustancia en cuestión son:Sólidos: Utilizando el método de Arquímedes se puede determinar la densidad ya que afirma que ” Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. Esta fuerza recibe el nombre de empu-je hidrostático o de Arquímedes. El principio de Arquíme-des se formula así:

FE=V ρl g [2]

Donde FE es el empuje , ρl es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergi-do parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la

gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existen-te en ese lugar. [2]

3. Materiales y procedimiento

1 Balanza de tres barras

1 Cuerda delgada

1 Probeta graduada

1 cilindro de hierro

1 cilindro de aluminio

1 cilindro de bronce

1 cilindro de cobre

1 corcho

Ladrillo

1 Picnómetro

Agua potable

Para este laboratorio se emplearon cuatro metodologías:

METODOLOGIA 1

Se hallo el volumen de la manera teorica, tomando el largo, ancho y la altura para poder calcular el volumen de los solidos y se halla la masa a través de una balanza.

METODOLOGIA 2

En esta metodología hallamos la masa y el volumen de cada masa para asi poder hallar su densidad, para eso utilizamos esta ecuación:

ρ= μV

METODOLOGIA 3

Para esta metodología se hallar los pesos de las masas tanto en el aire como en el agua, para asi poder hallar su volumen respectivamente, para eso utilizamos esta ecuación:

μ ± ∆ M

B=μAg−μH 2 O g

μg=μAg−μH2 O g ρ ± ∆ ρ2

Autor principal et al.: Titulo

ρ∗v=μaire−μH 2 O

v=μaire−μH20

ρMETODOLOGIA 4

Por ultimo tomamos el peso de un beaker vacio y después le agegramos cierta cantidad de fluido y lo volvemos a pesar; para asi mismo poder hallar la densidad del fluido que en este caso será el alcohol.

4. Resultados y análisis

METODOLOGIA 1 Bronce

Masa: 0.068kgLargo: 0.0512m Ancho: 0.0114mAlto: 0.0114m

ρ= 0.068 kg67 X 10−5m3 :101.493 kg /m3

Aluminio

Masa: 0.0277kgLargo: 0.0501m Ancho: 0.0122mAlto: 0.0122m

ρ= 0.0277 kg7 X 10−6m3 :3957.14 kg/m3

Cobre

Masa: 0.0707kgLargo: 0.0503m Ancho: 0.0123mAlto: 0.0123mX

ρ= 0.0707 kg8 X 10−6m3 :3837.5 kg /m3

Hierro

Masa: 0.0604kg

Largo: 0.0505m Ancho: 0.0122mAlto: 0.0122m

ρ= 0.0 604 kg7 X 10−6m3 :8628.57 kg/m3

Corcho

Masa: 0.0047kg

V: π D2

4. h

V: π (4.84 m)2

4. 0.047: 0.864 m3

METODOLOGIA 2

Bronce

m: 0.068kg

V: 0.08m3

ρ=0.068 kg0.08 m3 :0.85 kg /m3

Aluminio

m: 0.0277kg

V: 0.08m3

ρ=0.0277 kg0.08 m3 :0.34625 kg /m3

Cobre

m: 0.0707kg

V: 0.09m3

ρ=0.0707 kg0.09 m3 :0.7855 kg /m3

Hierro

m: 0.0277kg

V: 0.08m3

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RevColFis, Vol. , No. de20

ρ=0.0277 kg0.08 m3 :0.34625 kg /m3

Corcho

m: 0.0047kg

V: 0.17m3

ρ=0.0047 kg0.17 m3 :0. 02764 kg/m3

Ladrillo

m: 0.009kg

V: 0.04m3

ρ=0.009 kg0.04 m3 :0.225 kg /m3

METODOLOGIA 3

Bronce

magua: 0.6kgmaire: 0.65kgρ: 9810m3

ρ : 0.65 kg−0.6 kg9810 m3 :5.09 X 10−06kg /m3

Alumunio

magua: 0.133kgmaire: 0.211kgρ: 9810m3

ρ : 0.211kg−0.133 kg9810 m3 :7.95 X 10−07kg /m3

Cobre

magua: 0.06207kgmaire: 0.07006kgρ: 9810m3

ρ : 0.07006 kg−0.06207 kg9810 m3 :8.15 X 10−07kg /m3

Cobre

magua: 0.06207kgmaire: 0.07006kgρ: 9810m3

ρ : 0.07006 kg−0.06207 kg9810 m3 : 8.15 X 10−07 kg/m3

Hierro

maire: 0.0615kgmagua: 0.0537kgρ: 9810m3

ρ : 0.0615−0.0537 kg9810 m3 :7.95 X 10−07 kg/m3

Ladrillo

magua: 0.0051kgmaire: 0.0091kgρ: 9810m3

ρ : 0.0091 kg−0.0 051 kg9810 m3 :4.07 X 10−07kg /m3

METODOLOGIA 4

Vaso vacio: 0.0074kgVaso alcohol: 0.0628kgVolumen: 0.5m3

0.0628kg-0.0074kg: 0.0554kg

ρ=0.0554 kg0.5 m3 : 0.1108kg /m3

5. Conclusiones Se puede concluir que la densidad es una pro-

piedad física que nos permitesaber la ligereza o pesadez de una sustancia, la cual puede ser determinada por una relación de masa volu-men.

Hoy en día existen diferentes métodos para hallar la densidad de todo tipo de sustancia,

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Autor principal et al.: Titulo

siendo unos más precisos que otros, con este laboratorio se determino que el método más usual es elprincipio Arquímedes ya que mien-tras un cuerpo desaloje volumen puededeter-minarse su densidad.

Esta es afectada por ciertos cambio ya sea temperatura o presión lo que provoca que el cuerpo pueda ser más ligero opesado, con la instrumentación del laboratorio (picnómetro) se pudo ser máspreciso en la medición de masa de ciertos líquidos disminuyendo consi-derablemente los posibles errores de precisión.

6. Bibliografia[1] http://www.buenastareas.com/materias/laboratorio-de-fisica-densidad-de-liquidos-y-solidos/0

[2] https://es.scribd.com/doc/139763315/Informe-2-Densidad-de-Solidos-y-Liquidos

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