DETERMINACIN DE DENSIDADES, PESO ESPECFICO Y DENSIDAD RELATIVA DE VARIOS FLUIDOS

INTRODUCCION

En el presente informe queremos resaltar la importancia de un instrumento tan importante como lo es el hidrmetro que es una sofisticada herramienta de medicin de precisin que se utiliza para medir justamente y determinar tras ello cul es la velocidad, el peso, la fuerza y el caudal de los lquidos.Estn hechos de cristal tanto su bombilla como el tallo, en tanto, en la bombilla se dispone una porcin de mercurio o plomo que flotar cuando se halle introducida en el lquido que se va a medir. Y en el tallo figura la escala que indica la densidad.Para efectuar la medicin de la densidad de un lquido se necesitar llenar untubo de ensayo con el lquido en cuestin y acto seguido se introduce el hidrmetro.

OBJETIVOS

Los objetivos de este laboratorio son los de determinar la densidad absoluta y el peso especfico de diferentes fluidos teniendo en cuenta la temperatura, presin atmosfrica y densidad relativa tomada experimentalmente. Tambin el de comparar los datos experimentales con los datos tericos.

GENERALIDADES

DENSIDAD La densidad de un fluido se define como la masa por unidad de volumen y se representa por con la = Masa del fluido/ volumen ocupado por la masa = Ya que si el volumen es proporcional a una dimensin lineal elevada al cubo. Debe notarse que la densidad de un lquido permanece sensiblemente constante debido a que el volumen ocupado por una masa dada de lquido es casi invariable. Pero en el caso de un gas, la densidad varia como vari el volumen ocupado por una masa de gas dada. De aqu podemos deducir que un lquido puede tomarse virtualmente incomprensible. Mientras que un gas es comprensible. GRAVEDAD ESPECFICA O DENSIDAD RELATIVA La gravedad especifica se define como la relacin de una masa de un volumen de fluido dado entre la masa del mismo volumen pero de agua representado con la letra s s = Masa de un volumen de fluido/ masa de un volumen igual pero de agua Si es el volumen de un lquido y el volumen de agua, p1 es la densidad del lquido y pw es la densidad del agua, entonces.

EL HIDRMETRO En este banco de pruebas se pueden obtener las propiedades antes mencionadas utilizando el hidrmetro, que se encuentra en el extremo derecho del equipo. El principio del hidrmetro comn se basa en el hecho de que cuando un cuerpo flota en un lquido, el peso del volumen del lquido desplazado es igual al peso del cuerpo. Esto est basado en el principio de Arqumedes el que se tratara en la estabilidad de los cuerpos flotantes.Un hidrmetro simple puede construirse con un tubo de vidrio cerrado en uno de sus extremos colocando en su interior una escala de papel. En el fondo del tubo, debe colocarse una pequea cantidad de arena, balines de plomo o mercurio como contrapeso, segn se muestra en la figura 1. Primero sumerja el tubo en agua y marque en la escala la longitud de Inmersin. Despus repita la inmersin del tubo en otro lquido y vuelva a marcar La longitud de inmersin. Si Lw - Longitud de inmersin en agua de densidad pw Y Li = Longitud de inmersin en lquido de densidad pi pi= s pwEntonces el peso del agua desplazada es igual a pwg.A.Lw (donde A es el rea de la seccin del tubo), y el peso del lquido desplazado es igual a pig.A.Li Segn el principio de Arqumedes, el peso del tubo es igual al peso de agua desplazada y es igual al peso del lquido desplazado. Pw g.A.Lw = spw g.A.Li S = LW / L1 = Longitud de inmersin en agua / Longitud de inmersin en liquido Entonces s, la profundidad de inmersin en agua se marca en la escala como 1.00 y para el lquido como LW/L1. Usando diferentes lquidos la escala puede construirse para leer gravedades especficas directamente. Los hidrmetros generalmente contienen una escala de papel dentro de ellos para que se pueda leer directamente la gravedad especfica en gramos por centmetro cbico. En lquidos ligeros, como queroseno, gasolina, y alcohol, el hidrmetro se debe hundir ms para disponer el peso del lquido que en lquidos pesados como agua salada, leche, y cidos. De hecho, es usual tener dos instrumentos distintos: uno para los lquidos en general y otro para los lquidos ligeros, teniendo como diferencia la Posicin de las marcas medidas. Hecho es usual tener dos instrumentos distintos: uno para los lquidos en general y otro para los lquidos ligeros, teniendo como diferencia la posicin de las marcas medidas.

MATERIALES UTILIZADOS

Probetas de 500 mL Hidrmetro Sal Balanza analtica Cronometro

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Con el hidrmetro registramos las densidades relativas de cada uno de los fluidos contenidos en las diferentes probetas, exceptuando la glicerina que se deber tomar con un hidrmetro distinto. El agua salada, la cual se examin de manera diferente aadiendo 100 gramos de sal, divididos en 4 fracciones de 25 gramos cada una, a una probeta con agua en condiciones normales. Por otra parte medimos la temperatura ambiente de cada fluido y registramos la presin baromtrica del ambiente, con los datos de densidad relativa obtenidos en el laboratorio calculamos la densidad absoluta de cada fluido y el peso especfico.

RESULTADOS Y ANALISIS

Luego de realizar las diferentes mediciones se obtuvieron los siguientes resultados.

N PRUEBA

FLUIDOSDENSIDAD RELATIVA

TEMPERATURA CPRESION BAROMETRICA(mmHg)

1mvil sper 1000 10w40

0.87030748

2mvil delvac 15w-40

0.87030748

3rimula r3x 15w-40

0.88530748

4aceite de castor

0.95030748

5Glicerina

1.230748

6Agua

1.029748

En la tabla 1 estn consignados los resultados obtenidos de las mediciones realizadas con el hidrmetro (densmetro) en cada uno de los lquidos utilizados. Para estas mediciones se usaron dos hidrmetros uno para los lquidos con densidad menor al agua (aceites) y otro para lquidos con densidades mayor a la del agua. Adems se registraron la temperatura de cada lquido y la presin baromtrica del ambiente. Los valores registrados para cada uno de los lquidos son para la temperatura indicada, estos pueden variar respecto a la temperatura, a temperaturas diferentes estos resultados van a variar. Con los datos de densidad relativa se calcul la densidad absoluta de cada lquido y el peso especfico de estos. Los resultados se encuentran en la tabla 2.

FLUIDOS

DENSIDAD ABSOLTA kg/m3PESO ESPECIFICO KN/m3

mvil sper 1000 10w40

8708.534

mvil delvac 15w-40

8708.534

rimula r3x 15w-40

8858.338

aceite de castor

9509.319

Glicerina

122011.772

Agua

10009.81

Como se haba mencionado anteriormente los aceites tienen densidad menor que la del agua, y por tanto su peso especfico va a ser menor, la glicerina tiene una densidad mayor que la del agua. Los resultados coinciden con lo expuesto tericamente. En esta prctica se pudo comprobar el funcionamiento de un hidrmetro para calcular la densidad y el peso especfico de un lquido. Otra prctica que se realizo fue medir la variacin de la densidad del agua cuando se le agrega sal. Estos datos se encuentran en la tabla 3.

N pruebasCantidad de cloruro de sodio(gr)Densidad relativaDensidad absolutaTemperatura (C)Presin baromtrica(mmHg)

1201000100029748

2401000100029748

3601000100029748

4801000100029748

51001005100529748

CONCLUSION

El hidrmetro es un instrumento que tiene mucha aplicacin en la mecnica de fluidos, porque sirve para calcular densidades y pesos especficos de los lquidos. En la prctica realizada se pudo conocer la aplicacin del hidrmetro, para el estudio de los fluidos. Se logr conocer como es el comportamiento de diferentes lquidos, as como el comportamiento de la densidad del agua cuando se le aumenta la concentracin de sal. En la prctica realizada se pudieron comprobar las relaciones que existen entre varios principios de la mecnica de fluidos, para explicar las diferentes propiedades de los fluidos, y algunos fenmenos de la realidad.