CÁLCULO DE LA DENSIDAD – VOLUMEN ESPECÍFICO – PESO ESPECÍFICO.

Abel Fernández, Jaider Jerez, Yamit Jimeno

Laboratorio de Física Experimental, Facultad de Ingeniería Universidad del Magdalena.Santa Marta – Marzo 2014

RESUMEN

Dentro de la física en la mecánica de los fluidos son útiles y muy necesarios algunos conceptos básicos como el estudio de la densidad, el peso específico, el volumen relativo y la densidad relativa de un liquido, las cuales calculamos en laboratorio estas propiedades a sustancias que encontramos a diarios como lo son el agua, el aceite, la glicerina y el alcohol y a su vez comparamos estos datos con los valores teóricos establecidos a cada una de estas sustancias.

Palabras claves: Densidad, peso específico, densidad relativa, peso específico, volumen específico, masa, volumen.

ABSTRACT.

Within physics in fluid mechanics are useful and much needed some basics as the study of the density, specific gravity, the relative volume and the relative density of a liquid, which calculate these properties in laboratory substances find daily such as water, oil, glycerin and alcohol and in turn compare these data with the theoretical values set to each of these substances.

Keywords: Density, specific gravity, relative density, specific weight, specific volume, mass, volume.

INTRODUCCIÓN.

En un fluido la densidad o masa específica es de gran relevancia puesto que permite calcular el peso del elemento de volumen que se considere, que es una posible fuerza exterior actuando sobre cada elemento del fluido. Se define como:

ρ=mv Donde (m ) es la masa y ( v ) es el volumen el cual es la relación entre la

cantidad de masa en un determinado volumen.La densidad relativa (ρr ¿¿de un cuerpo, es un número adimensional que viene dado por la relación del peso del cuerpo al peso del volumen igual al de una sustancia que se toma como referencia, la densidad relativa toma como referencia la densidad o peso especifico del agua. El peso especifico (w) de una sustancia es el peso de la unidad de volumen de dicha sustancia, por último el volumen específico, es el volumen ocupado por unidad de masa, es decir queda definido como el reciproco de la densidad. Es decir:

Vesp= 1

ρ

Donde ρ es la densidad del líquido.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.La densidad es una propiedad intrínseca de la materia, la que más se utiliza en la vida diaria y la que se entiende más fácilmente. La densidad es un factor que determina alteraciones a la hora de comprobar una muestra de una sustancia.Medir el peso y el desplazamiento del agua es una manera de determinar la densidad. La mayoría de las sustancias se expanden al aumentar su temperatura y por tanto sus densidades decrecen cuando esto sucede. Por lo tanto la densidad puede variar con la temperatura.En este informe realizamos los cálculos de cada unos de las sustancias correspondientes para el desarrollo de este.

1. Determinamos la masa de la probeta.2. Vertimos el líquido problema a ensayar en la probeta para calcular el volumen que usted considere necesario para desarrollar la experiencia.3. Registramos la masa del líquido.4. Tomamos la temperatura de cada masa líquido.5. Determinamos la densidad, volumen y peso específico de cada sustancia.

DISCUSIÓN Y ANÁLISIS. Analizamos que cuando la temperatura ambiente disminuye , ocasiona que las densidades decrezcan debido a que la mayoría de las sustancias se expanden al aumentar la temperatura, lo que conlleva a que el volumen de la sustancia sea mayor y por ende la densidad disminuya, al ser estos inversamente proporcional.

Resultados: las graficas

RESULTADOS

1. Determine la masa de la probeta vacía

Cada uno de nosotros empezamos a tomar el peso de la probeta obteniendo datos diferentes y semejantes el cual la representaremos en una tabla de la siguiente manera:

MEDIDAS MASA (Kg)

1 0.1023

2 0.1095

3 0.1095

4 0.10957

5 0.1095

∑XN

0.10946

2. llevamos a cabo la determinación del volumen de los líquidos con los que trabajamos los cuales fueron: agua, alcohol, glicerina y el aceite. De la siguiente manera:

-Con cada uno de los líquidos de forma individual los vertimos dentro de la probeta los cuales nos arrojaron estos datos, los cuales lo representaremos en esta tabla:

LIQUIDO VOLUMEN (m3 ¿

AGUA 3 * 10−4

OH 1 * 10−4

ACEITE 1* 10−4

GLICERINA 2 * 10−5

La probeta trabaja con unidades de medidas en mL y nosotros escogimos la medida a trabajar en m3 haciendo la respectiva conversión como lo mostramos en la tabla.

3 luego de haber determinado el volumen procedimos a tomar la masa del líquido

AGUA MASA (Kg)1 0.2912 0.2923 0.2924 0.2935 0.29236 0.2921

∑XN

0.292

ALCOHOL MASA (Kg)1 0.084872 0.084753 0.084874 0.084905 0.08486 0.0849

∑XN

0.08485

GLICERINA MASA (Kg)1 0.11362 0.11373 0.11364 0.11365 0.11356 0.1136

∑XN

0.1136

ACEITE MASA (Kg)1 0.08462 0.08983 0.08974 0.08965 0.08986 0.0897

∑XN

0.08958

4. después le tomamos la temperatura a los líquidos con un termómetro :

LIQUIDOS TEMPERATURA (Cº)

AGUA 26ALCOHOL 27.1GLICERINA 26.3ACEITE 24

5. Determinar la densidad, el volumen especifico y el peso especifico de cada sustancia

Liquido problema

Masa ƩX/N

Volumen (m3)

Ρ(Kg/m3) Ρr Vesp(m3/g) W(N/m3)

Agua 0.292 3 * 10−4 973.3 0.99 1.0 * 10−3 9538.7Alcohol 0.08485 1 * 10−4 848.5 0.84 1.2 * 10−3 8315.36

Glicerina 0.012 6*10−6 2*103 2 5*10−4 17200Aceite 0.08958 1 * 10−4 895.8 0.90 1.2 * 10−3 8778.84

Ahora mostraremos gráficamente de la densidad y volumen especifico en los diferentes líquidos con la densidad y peso específico teóricos:

DATOS TEORICO

Liquido problema

Ρ(Kg/m3) Vesp(m3/g) W(N/m3)

Agua 1000 1 * 10−3 9800Alcohol 789.9 1.3 * 10−3 8315.3Glicerina 1260 7.9 * 10−4 12350Aceite 920 1.1 * 10−3 9015

Graficas: datos del experimento DATOS TEORICOS;

Agua

Alcohol

GlicerinaAceite

0

400

800

1200

1600

2000

Ρ(Kg/m3)

Ρ(Kg/m3)

Agua

Alcohol

GlicerinaAceite

0200400600800100012001400

Ρ(Kg/m3)

Ρ(Kg/m3)

Agua

Alcohol

GlicerinaAceite

00.00020.00040.00060.00080.0010.0012

Vesp(m3/g)2

Vesp(m3/g)2

Agua

Alcohol

GlicerinaAceite

00.00020.00040.00060.00080.0010.0012

Vesp(m3/g)

Vesp(m3/g)

Agua

Alcohol

Glicerina

Aceite

020004000600080001000012000140001600018000

W(N/m3)

W(N/m3)

Agua

Alcohol

GlicerinaAceite

02000400060008000100001200014000

W(N/m3)

W(N/m3)

CONCLUSIÓN.

En el experimento se logró observar que los líquidos como la glicerina, alcohol, aceite presentan ciertas propiedades como la densidad, peso específico y se logró calcular y comparar con los datos teóricos mediante este experimento.El experimento se logró observar el comportamiento de estos líquidos y como estos líquidos a pesar de tener diferencias sus datos no son tan exageradamente desiguales.

REFERENCIAS

http://www.atpplleal.com/Pujat/file/DENSIDAD%20Y%20PESO%20ESPECIFICO.pdf

http://www.monografias.com/trabajos4/ladensidad/ladensidad.shtml

SERWAY

Consultas laboratorio de densidades.

1. ¿Cuáles son las diferencias entre las sustancias experimentadas con relación a su peso específico?

La glicerina es más densa que el agua y a su vez estas son más densas que el aceite, y que el alcohol, así semejante van en orden según su peso especifico, ya que van de la mayor masa a la menor masa.2. ¿Cuáles son las diferencias, si existen, entre los valores obtenidos experimentales y los presentados en los textos de referencia?

No son iguales a los presentados en los textos de referencia, pero presentan una estrecha relación.

3. ¿Cómo serian los resultados experimentales, si la temperatura fuera menor? ¿Por qué?

La densidad de un fluido viene determinada por la masa y el volumen de dicho fluido según la relación d = M/V.

Cuando se disminuye la temperatura de un fluido, los átomos que lo componen comienzan a vibrar ocupando menos espacio y, por tanto, disminuyendo su volumen. Según la relación anterior, si damos por hecho una masa del fluido constante, al disminuir el V la densidad será cada vez más grande y el fluido será cada vez menos "fluido".

4. ¿Cómo serian los resultados obtenidos en el laboratorio, si los ensayos se realizan a nivel del mar y también en la ciudad de Bogotá?

Debido a que la densidad de los líquidos varía dentro de unos límites muy amplios en cuanto a presión y temperatura, podemos deducir que los cambios no serian tan significativos.