NORMAS DE SEGURIDAD Trabajar dentro de la lnea de seguridad No comer alimentos dentro del laboratorio Manejar con precaucin el equipo para evitar accidentes

EQUIPO DE SEGURIDAD Bata de laboratorioOBJETIVO:

El alumno:

a. Comprender los conceptos adquiridos de masa, peso, volumen, densidad absoluta y densidad relativa.b. Determinara la presin atmosfrica en el laboratorio.c. Aplicar los conceptos de presin, presin atmosfrica, presin absoluta y presin relativa.ACTIVIDADES:

1. Determinar la densidad de un metal de forma regular, a partir de la obtencin de su volumen, midiendo los lados de su cuerpo geomtricamente regular.2. Determinar la densidad de un metal, y de un cuerpo geomtricamente irregular aplicando el principio de Arqumedes.3. Determinar la densidad del agua y la densidad relativa de tres lquidos, con ayuda del Hidrmetro de Boyle. Graficando la altura del agua (ha) contra la altura del lquido (hL) a medir y ajustar la recta obtenida por el Mtodo de Mnimos Cuadrados.4. Determinar la gravedad local para calcular la presin atmosfrica del laboratorio, a travs del barmetro de Torricelli.5. Determinar la presin absoluta en un sistema de bombeo.6. Determinar la diferencia de presiones, con un manmetro diferencial en un sistema de bombeo.

MATERIAL Y/O EQUIPO:

1 Balanza granatoria. 1 Termmetro de mercurio. 1 Flexmetro. 1 Probeta graduada de 500 ml. 1 Hidrmetro de Boyle. 2 Vasos de precipitados de 250 ml. 1 Cubo metlico. 1 Trozo de piedra de tezontle o concreto. 1 Pinzas de sujecin. 1 equipo de bombeo de de HP.

SUSTANCIAS:

100 ml de alcohol. 100 ml de agua. 100 ml de gasolina. 100 ml de salmuera.ASPECTOS TERICOS:

Masa.- Es la cantidad de materia de que contiene un cuerpo. En trminos ms especficos, la masa es una medida de la inercia, que un cuerpo manifiesta en respuesta de cualquier esfuerzo que se hace para ponerlo en movimiento, detenerlo, o cambiar de alguna otra forma su estado de movimiento. Sus unidades son: Kg, g, lb.

Volumen.- Es considerado como la medida del espacio en tres dimensiones, ocupado por un cuerpo. Sus unidades son: m3, cm3, in3.

Volumen especfico.- Es el volumen de una sustancia entre su masa:

vesp=vm

Densidad absoluta.- Es el cociente de la masa por la unidad de volumen.

abs=mv

Es decir el reciproco del volumen especifico.

abs=1vesp

La densidad absoluta del agua a 4oC es de: 1g/cm3 = 1000 Kg/m3.

Densidad relativa.- Es la relacin o cociente entre la densidad del cuerpo y el correspondiente a otra sustancia que se tomar como patrn. En los slidos y lquidos la se suele referir al agua, mientras que en los gases, normalmente, se refiere al aire.

rel=absH2o

Principio de Arqumedes.- Un objeto totalmente sumergido desplaza siempre un volumen del lquido igual a su propio peso.

Aremetros y densmetros.- Se les da este nombre a diferentes aparatos que basados en el Principio de Arqumedes, se utilizan para medir las densidades de slidos y lquidos.

Densmetros. Cuando los aremetros tienen una escala vertical graduada en la cual se lee directamente la densidad de los lquidos en que se introducen, reciben el nombre de densmetros y cuando se utilizan para medir determinadas densidades, reciben nombres especiales, tales como pesa-cidos, pesa-sales, pesa-leches, etc.

Presin.- Indica la relacin entre una fuerza perpendicular aplicada y el rea sobre la cual acta. Matemticamente se expresa como:

p=FA

Donde:p = presin (N/m2, D/cm2, lbf/in2)F = fuerza (N, D, lbf)A = rea (m2, cm2, in2)

La expresin anterior, indica que cuando mayor sea la fuerza aplicada, mayor ser la presin para una misma rea.

Peso especfico de un cuerpo.- Es el peso del cuerpo por su unidad de volumen:

=pv

Donde: = peso especfico (N/m3, D/cm3, lbf/in3)p = peso del cuerpo (N, D, lbf)v = volumen (m3, cm3, in3)

Peso especfico de un lquido.- Es la densidad del fluido por la gravedad, o bien el peso por unidad de volumen del fluido:

= *g = Pv

Donde: = peso especfico (N/m3, D/cm3, lbf/in3) = densidad absoluta del lquido (Kg/m3, gr/cm3, lb/in3)g = gravedad (m/s2, cm/s2, in/s2)P = peso del cuerpo (N, D, lbf)v = volumen (m3, cm3, in3)

Presin hidrosttica.- Es la ejercida por los lquidos en forma perpendicular a las paredes del recipiente que los contienen. Dicha presin acta en todas direcciones y slo es nula en la superficie libre del lquido. Esta presin puede calcularse as:

p= h

Donde:p = presin (N/m2, D/cm2) = peso especfico (N/m3, D/cm3, lb/in3)h = altura (m, cm, ft)o bien:

p= gh

Donde:p = presin (N/m2, D/cm2) = densidad (kgm/m3, grm/cm3, lbm/in3)g = gravedad local (m/s2)h = altura (m, cm, ft)

Presin atmosfrica.- La atmsfera es una capa de aire constituida por el 20% de oxgeno, 79% de nitrgeno y el 1% de gases raros. Debido a su peso ejerce una presin sobre todos los cuerpos que estn en contacto con l, por lo que se le llama presin atmosfrica. La presin atmosfrica vara con la altura, por lo que a nivel del mar tiene su mximo valor o presin normal, equivalente a:

1 atms= 760 mmHg= 1.013x105Pa= 1.033kg/cm2= 14.7psi.

En la Ciudad de Mxico su valor aproximado es de:

586 mmHg = 0.78x105Pa.

La presin atmosfrica no puede calcularse fcilmente, pero si medirse con un barmetro. Torricelli fue el primero en construir un barmetro de mercurio en el ao de 1642.

Presin manomtrica.- Es aquella que se mide por encima de la presin atmosfrica. Los dispositivos para medir la presin manomtrica se llama manmetros, por ejemplo, un manmetro de uso comn es el de tubo abierto o manmetro de lquido, el cual tiene forma de U; generalmente contiene mercurio, pero si se requiere mayor sensibilidad puede contener agua o alcohol. Son utilizados para medir la presin en calderas, tanques de gas o cualquier recipiente a presin.

Presin vacuomtrica.- Se mide por debajo de la presin atmosfrica por lo que se le conoce como presin de vaco.

Presin absoluta y presin relativa.- La presin relativa es tomada como punto de referencia a otro valor dado, ya que, los manmetros y vacumetros indican la presin relativa a la presin atmosfrica, en un sistema la presin relativa se refiere al vaco perfecto o presin cero, la presin relativa manomtrica y vacuomtrica se refieren a la diferencia entre la presin absoluta de un sistema y la presin atmosfrica de la localidad. La presin referida al vaco perfecto se le da el nombre de presin absoluta y esta puede ser manomtrica o vacuomtrica.

Pabs = Patms + PrelativaPabs-vacio = Patms PvacuometricaPabs-manometrica = Patms + Pmanometrica

Cuando la presin en un sistema es menor que la presin atmosfrica, la presin manomtrica es negativa, pero se puede designar con un nmero positivo si se llama presin manomtrica de vaco o vacuomtrica.

La siguiente figura representa la equivalencia entre presiones absolutas y relativas.

Principio fundamental de la hidrosttica.- La presin ejercida por un lquido en cualquier punto de un recipiente, est en funcin del peso especfico y de la altura que hay en el punto considerado a la superficie libre del lquido.

Principio de flotacin o empuje hidrosttico.- El empuje hidrosttico ascensional W es numricamente igual a la suma de los pesos de los lquidos desplazados por el cuerpo sumergido, y cuyas densidades respectivas son diferentes. Este est dado por:

W= gv+ gv

Donde:W = empuje hidrosttico (N, D, P)g = gravedad (m/s2, cm/s2, ft/in2), = densidad de los fluidos desplazados.v, v = volumen desplazado de cada lquido.

Si un fluido es un gas:

W= gv

Si la densidad del cuerpo sumergido (c):

> c El cuerpo flota, = c El cuerpo est suspendido, < c El cuerpo se hunde.

Principio de Pascal.- Si se aplica una presin a un fluido incompresible (un lquido), la presin se transmite, sin disminucin, a travs de todo el fluido.Este principio se aplica al funcionamiento de la prensa hidrulica y otros dispositivos semejantes en los que pequeas fuerzas, pueden vencer grandes fuerzas, es decir:

FA1= fA2Las variables anteriores se ven en el siguiente diagrama:

Principio de Arqumedes.- Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado, Es decir:

W= V

Donde:W = empuje ascendente (N, D, P) = peso especfico del lquido (Kg/m3, gr/cm3, lb/ft3)V = volumen que desalojado la parte sumergida del cuerpo (m3, cm3, ft3)

Reglas de la presin.1. La presin es la misma en cada uno de sus puntos.2. La presin de un gas encerrado es la misma en todos los puntos que toca dicho gas.3. Dos puntos a la misma altura o profundidad de un mismo lquido conectados entre s debern soportar la misma presin.4. Un punto a mayor profundidad en un lquido soportar mayor presin que otro que se encuentra a menos profundidad.DESARROLLO DE LA PRCTICA:

ACTIVIDAD I: OBTENCIN DE LA DENSIDAD DE UN METAL GEOMTRICAMENTE REGULAR.

1. Calibrar la balanza.2. Medir la masa del metal, y anotar su valor en la tabla 1.1A.3. Medir uno de los lados del cuerpo regular. Anotar su valor en la tabla 1.1A.4. Determinar el volumen del cubo de metal mediante la siguiente expresin. Anotar su valor en la Tabla 1.1B.

Vm=l1l2(l3)

Donde:Vm = volumen del metal (m3, cm3, in3)l1l2l3 = longitud del metal. (m, cm, in)

5. Calcular la densidad del metal, utilizando:

m= mmVm

Donde:m = densidad del metal (Kg /m3, gr/cm3, lb/in3)mm = masa del metal (Kg, gr, lb)Vm = volumen del metal (m3, cm3, in3)

ACTIVIDAD II: OBTENCIN DE LA DENSIDAD APLICANDO EL PRINCIPIO DEARQUMIDES.

1. Determinar la masa de la piedra y del metal con la balanza. Anotar la lectura en la tabla 1.2A.2. Llene con 125 ml de agua el vaso de precipitado 200 ml.3. Introducir el cubo de metal en el vaso de precipitado de 200 ml para determinar su volumen desplazado. Anotar su valor en la tabla 1.2A. Con las pinzas de sujecin, sacar el cubo de metal.4. Introducir en la misma probeta el trozo de piedra y determinar su volumen desplazado. Anotar su valor en la tabla 1.2A.5. Determinar la densidad de los materiales, utilizando la siguiente ecuacin. Anotar sus valores en la tabla 1.2B.

=mv

Donde: = densidad (kg/m3, gr/cm3, lb/in3)m = masa (kg, gr, lb)v = volumen (m3, cm3, in3)

ACTIVIDAD III: OBTENCIN DE LA DENSIDAD EN EL HIDROMETRO DE BOYLE.

1. Se llenan 150 ml de agua en un vaso de precipitado y se le toma la temperatura. Con esta temperatura se determina la densidad del agua a partir de la tabla 1.2. En el Hidrmetro de Boyle o Aparato de Hare se colocan dos vasos de precipitados con un volumen de 150 ml de agua y alcohol respectivamente.3. Seleccionar cinco lecturas que estn dentro del rango de la jeringa, observando que la altura de los lquido en los tubos no sobrepase la altura de los mismos (efectuar cinco lecturas con el flexmetro); como se muestra en la figura 1.1. Anotar las lecturas en la tabla 1.3A.4. Efectuar el procedimiento del paso anterior con la salmuera y el aceite. Anotar su valor en la tabla 1.3A.5. Puesto que la presin de vaco es la misma en ambas columnas y el rea es la misma, se tiene que: Pa = PL, y ya que

p=FA

Aplicando la ecuacin de la presin hidrosttca:

p= gh

Donde:p = presin aplicada al fluido (N/m2, D/cm2, lb/in2) = densidad del fluido (kg/m3, gr/cm3, lb/in3)g = gravedad local (m/s2)h = altura (m, cm, ft)

Analizando Pa, se tiene:

Pa = agaha

Ahora PL:

PL = LgLhL

Y s Pa = PL, tenemos:

LgLhL = agahaEliminando g en ambas ecuaciones:

LhL = aha

Pasando las alturas al miembro derecho:

hahl= al

Pero la densidad relativa es:

rel=La

Y como se considera, que cuando dos lquidos son homogneos, las densidades son proporcionales a las presiones, entonces:

hahL= La= rel

Por lo que:

L=hahLa

Donde:rel = densidad relativa del lquido (adimensional)ha = altura de la columna del agua (m, cm, in)hL = altura de la columna del lquido (m, cm, in)Pa = presin del agua (N/m2, D/cm2, lb/in2)PL = presin del lquido (N/m2, D/cm2, lb/in2)a = densidad del agua (Kg/m3,gr/cm3,lb/in3)L = densidad del lquido (Kg/m3, gr/cm3, lb/in3)

Para obtener un valor estndar de la densidad del lquido s graficar en una hoja milimtrica (ha - hL).

Para obtener un solo valor, s linealizar mediante el mtodo de mnimos cuadrados. La ecuacin de la lnea recta en su forma ordinaria es:

y = mx+b,Donde:

m = la pendiente de la lnea recta.b = la ordenada al origen.

Ahora la ecuacin para determinar la pendiente de una lnea dados dos puntos, se expresa:

m= y2- y1x2- x1

Donde:

y2 y1 representan la altura del agua, es decir hax2 x1 representan la altura del lquido, es decir hL

Por tanto:

m= y2- y1x2- x1= hahL

Si

hahL= La= rel

Lo cual indicara que el valor de la pendiente es igual a la densidad relativa de un lquido desconocido.Para determinar m y b , aplicamos la frmula de mnimos cuadrados y de esta forma ajustar la recta. (Anotar los valores de los clculos en la tabla 1.3B).

m= n(xy)- (x)(y)n(x2)-(x)2

b= (y)(x2)- (x)(xy)n(x2)-(x)2

Como ya se dijo, con el valor de la pendiente se obtiene la densidad relativa para cada lquido. Anotar su resultado en la tabla 1.3B.

Calcular los valores de la densidad relativa, determinar la densidad absoluta de cada lquido. Anotar el resultado en la tabla 1.3B.

ACTIVIDAD IV: DETERMINAR LA PRESIN ATMOSFRICA DEL LABORATORIO, A TRAVS DEL BARMETRO DE TORRICELLI.

1. Primero determinaremos la densidad del mercurio partiendo del dato de la temperatura ambiente (tabla 2).2. Despus determinamos la gravedad local. Esta se puede calcular de acuerdo con la ecuacin recomendada por la Organizacin Internacional de Metrologa (boletn 127) con una exactitud del 0.01 % .Esta ecuacin utiliza los coeficientes adoptados por la Asociacin Internacional de Geodesia, dichos coeficientes representan el tamao, forma y campos gravitacionales de la tierra.

gL = ga(1+(f*(sen2))- (f4(sen22)) (3.086x10-6(H))

Donde:gL = aceleracin de la gravedad local [m/s2]ga = 9.780318 m/s2 (aceleracin de la gravedad en el ecuador (= 0)f * = 0.005302 (Aplastamiento gravitacional)f4 = 0.00000058 = latitud, en grados (tabla 3)H = altitud (orto mtrica) sobre el nivel medio del mar (m) (tabla 3)

3. Observar el barmetro del laboratorio y tome la lectura desplazando el indicador hasta que la mirilla coincida con el nivel de mercurio.4. Anotar la lectura obtenida en la tabla 1.4A.5. Determinar la presin atmosfrica con la siguiente expresin:

Patms = HGgLhHG

Donde:Patms = presin atmosfrica (N/m2, D/cm2, lb/in2)HG = densidad del mercurio (kgm/m3, grm/cm3, lbm/in3)gL = gravedad local (m/s2, cm/s2, in/s2)hHG = altura de la columna de mercurio (m, cm, in )

ACTIVIDAD V: DETERMINAR LA PRESIN ABSOLUTA EN UN SISTEMA DEBOMBEO.

1. Asegurarse que la vlvula de globo se encuentre cerrada y accionar el interruptor del motor de la bomba.

2. En forma gradual, abrir la vlvula de globo; hasta que la altura del mercurio sea considerable.3. Estabilizar el sistema. (Hasta que la columna de mercurio este casi sin movimiento.)4. Efectuar las lecturas en el vacumetro y en el manmetro, localizados en la succin y descarga respectivamente. Anotar los valores en la tabla 1.5A.5. Calcule la presin absoluta con la siguiente ecuacin y anote sus valores en la tabla 1.5B

ACTIVIDAD VI: DETERMINAR LA DIFERENCIA DE PRESIONES.

Estando la bomba en funcionamiento, con el flexmetro tomar la altura del mercurio en el manmetro diferencial (hhg). Anotar la lectura en la tabla 1.6A. Tomar como referencia de variables las figuras 1.3 y 1.4.Figura 1.3.

Conocida la altura se obtiene la diferencia de presiones (PA PS), y basndose en el siguiente desarrollo matemtico:Si:

PC = PD

PC = PA + agLha

PD = PB + agLha + HGgLhHG

Igualando:

PA + agLha = PB + agLha + HGgLhHG

Por lo tanto:

PA - PB = agLha + HGgLhHG - agLhaFactorizando:

PA - PB = agL(ha - ha) + HGgLhHG

Y si:

ha = ha + hHG

PA - PB = agL[ha (ha + hHG)] + HGgLhHG

PA - PB = agL[ha ha - hHG] + HGgLhHG

Por lo que:

PA - PB = HGgLhHG - agLhHG

Factorizando:

PA - PB = gLhHG(HG a)

Donde:PA - PB = diferencia de presiones (N/m2, D/cm2, lb/ft2)HG = densidad de mercurio (kgm/m3, grm/cm3, lbm/in3)a = densidad del agua (kgm/m3, grm/cm3, lbm/in3)gL = gravedad local (m/s2, cm/s2, ft/s2)

Anotar su valor en la tabla 1.6B.

TABLASTabla 1 Densidad del agua a diferentes temperaturas.

Temperatura ( oC )Densidad (kg / m3 )

0999.8

1999.85

2999.9

3999.95

41000

5999.95

6999.9

7999.85

8999.8

9999.75

10999.7

11999.55

12999.4

13999.3

14999.2

15999.05

16998.9

17998.7

18998.5

19998.35

20998.2

21997.95

Tabla 2 Densidad del mercurio a diferentes temperaturas.Temperatura ( oC )Densidad (kg / m3 )

013595.5

213590.56

313588.09

413585.62

513583.15

613580.68

713578.21

813575.74

913573.27

1013570.8

1113568.34

1213565.88

1313563.42

1413560.96

1513558.5

1613556.04

1713553.58

1813551.12

1913548.66

2013546.2

2113543.75

2213541.3

2313538.85

2413536.4

2513533.95

2613531.5

2713529.05

2813526.6

2913524.15

3013521.7

3113519.26

3213516.82

3313514.38

3413511.94

3513509.5

3613507.06

3713504.62

3813502.18

4013497.3

Tabla 3 Latitud y altitud de algunas ciudades de Mxico (lista publicada por INEGI 2002).Ciudad, EstadoLatitud ( , , )Altitud (m)

Azcapotzalco, D.F19 28 582 240

Gustavo A Madero, D.F19 28 562 240

Iztacalco, D.F19 23 432 235

Iztapalapa, D.F19 21 302 247

Tlahuac, D.F19 18 152 250

Venustiano Carranza, D.F19 25 002 265

Xochimilco, D.F19 16 302 260

Ecatepec de Morelos, Mx.19 36 352 250

Ixtapaluca, Mx.19 19 072 260

Ciudad Netzahualcyotl, Mx.19 24 002 404

Ojo de Agua, Mx.19 40 492 350

Texcoco, Mx.19 30 202 250

Chalco de Daz Covarrubias, Mx.19 15 532 240

TABLAS DE LECTURAS:

TABLA 1.1A.MaterialMasa (gr)Lado (cm)

Metal1242.33.2

TABLA 1.2A.MaterialMasa (gr)Volumen desplazado (ml)

Metal1242.325

Piedra23.810

TABLAS 1.3A.Lecturas (cm)12345

ha (altura del agua).63.58.51215.8

hL (altura del alcohol )14.210.914.519

Lecturas (cm)12345

ha (altura del agua)1.64.79.113.5

17.2

hL (altura de la salmuera)1.83.87.211.119.5

Lecturas (cm)12345

ha (altura del agua)1.52.85.610.515.5

hL (altura de la gasolina)23.97.313.520.2

TABLA 1.4A.ConceptoSmboloUnidadLectura

Presin en la columna de mercuriohHG(mmHg)598

TABLA 1.5A.ConceptoSmboloUnidadLectura

Presin vacuomtrica de succinpvacuometrica( cmHg)10

Presin manomtrica de descargapmanometrica(kg/cm2 )7

TABLA 1.6A.ConceptoSmboloUnidadLectura

Altura de la columna de mercurio

hgm.595

TABLA ADICIONAL.ConceptoSmboloUnidadLectura

Temperatura del aguaTa(o C)19

Temperatura ambienteTHG(o C)27

TABLAS DE RESULTADOS:

TABLA 1.1B.

MaterialMasaVolumenVm = (l1 )(l2 )(l3)Densidad

kggrLb3m3Cm3In3kg/m3gr/cmlb/in3

metal1.2423242.3.534183.2768X10-532.7681.999627394.4097.3944.26714

TABLA 1.2B.

MaterialMasaVolumen desplazado Densidad

kggrlbm3cm3in3kg/m3gr/cm3lb/in3

metal1.2423242.3.534182.4999X10-5251.525569692.38769.692.350153

Piedra.023823.8.052471x10-510.61023723802.38.085982

TABLAS 1.3B GRAFICAS.

GRAFICA NO LINEALIZADA

No. de lecturasAltura del alcohol (hl) (x)Altura del agua (ha) (y)

Xy

x2

11.6.61

24.23.514.717.64

310.98.592.65118.81

414.512174210.25

51915.8300.2361

nX= 49.6y= 40.4xy=582.15 x2= 708.7

GRAFICA LINEALIZADA

m= n(xy)- (x)(y)n(x2)-(x)2 m= 5582.15-49.6(40.4)5 708.7-(49.62)

b= (y)(x2)- (x)(xy)n(x2)-(x)2 b= (40.4)708.7-49.6(582.15)5 708.7-(49.62)

mB

0.83714254 -0.224454003

y = mx+b, x = 1 y = ((0.83714254)*(1)) + (-0.224454003) x = 4.2y = ((0.83714254)*(4.2)) + (-0.224454003) x = 10.9 y = ((0.83714254)*(10.9)) + (-0.224454003) x = 14.5 y = ((0.83714254)*(14.5)) + (-0.224454003) x = 19 y = ((0.83714254)*(19)) + (-0.224454003)

Datos linealizados

X1Y0.612688537

X4.2Y3.291544665

X10.9Y8.900399683

X14.5Y11.91411283

x19Y15.68125426

GRAFICA NO LINEALIZADA

No. de lecturasAltura de la salmuera(hl) (x)Altura del agua (ha) (y)

xy

x2

11.81.62.883.24

23.84.717.8614.44

37.29.165.5251.84

411.113.5149.85123.21

519.517.2335.4380.25

nx= 43.4y= 46.1xy= 571.51 x2= 572.98

GRAFICA LINEALIZADAm= n(xy)- (x)(y)n(x2)-(x)2 m= 5571.51-43.4(46.1)5 572.98-(43.42)

b= (y)(x2)- (x)(xy)n(x2)-(x)2 b= (46.1)572.98-43.4(571.51)5 572.98-(43.42)

mb

0.873102084 1.641473903

y = mx+b,

x = 1 y = ((0.873102084)*(1.8)) + (1.641473903) x = 4.2y = ((0.873102084)*(3.8)) + (1.641473903) x = 10.9 y = ((0.873102084)*(7.2)) + (1.641473903) x = 14.5 y = ((0.873102084)*(11.1)) + (1.641473903) x = 19 y = ((0.873102084)*(19.5)) + (1.641473903)

Datos linealizados

X1.8Y3.213057654

X3.8Y4.959261822

X7.2Y7.927808908

X11.1Y11.33290704

x19.5Y18.66696454

GRAFICA NO LINEALIZADA

No. de lecturasAltura de la gasolina(hl) (x)Altura del agua (ha) (y)

xy

x2

121.534

23.92.810.9215.21

37.35.640.8853.29

413.510.5141.75182.25

520.215.5313.1408.04

nx= 46.9y= 35.9xy= 509.65 x2= 662.79

GRAFICA LINEALIZADA

m= n(xy)- (x)(y)n(x2)-(x)2 m= 5509.65-46.9(35.9)5 662.79-(46.92)

b= (y)(x2)- (x)(xy)n(x2)-(x)2 b= (35.9)662.79-46.9(509.65)5 662.79-(46.92)

Mb

0.775831433 -0.097298849

y = mx+b,

x = 1 y = ((0.775831433)*(2)) + (-0.097298849) x = 4.2y = ((0.775831433)*(3.9)) + (-0.097298849) x = 10.9 y = ((0.775831433)*(7.3)) + (-0.097298849) x = 14.5 y = ((0.775831433)*(13.5)) + (-0.097298849) x = 19 y = ((0.775831433)*(20.2)) + (-0.097298849)

Datos linealizados

X2Y1.454364017

X3.9Y2.92844374

X7.3Y5.566270612

X13.5Y10.3764255

X20.2Y15.5744961

Sustancia.Densidad relativa(adimensional)Densidad absoluta

kg/m3gr/cm3lb/in3

Agua1998.20.99820.03606

Alcohol0.83714254835.63560.83563560.03019

Salmuera0.873102084871.53050.87153050.0314876

Gasolina0.775831433774.43490.77443490.0279796

TABLA 1.4B.ConceptoSmboloUnidades

mmHgN/m2barpsiinHg

Presin atmosfricaPatms59879730.797311.56423.5433

TABLA 1.5B.ConceptoSmboloUnidades

mmHgN/m2barpsiinHg

Presinabsoluta de succin

pabs.succion-4.132-550.888-0.0055-0.080-0.1627

Presinabsoluta de descargapabs.desc arg a7.79781039.62110.01040.15080.307

TABLA 1.6B.ConceptoUnidadesUnidades

mmHgN/m2barpsiInHg

Diferencia de presiones.p A Pb585845.329478106286.597781.06071132823064.7761

CUESTIONARIO No1

1. Explicar la relacin entre el volumen especfico y densidad.

El clculo del volumen especfico se basa en la relacin que existe entre el volumen y la masa; mientras que la densidad es el reciproco del anterior, la densidad, es la relacin de la masa entre el volumen; de modo que se estudia la masa que hay en cierto volumen mientras que el volumen especifico es el volumen ocupado por una masa.2. Mencionar en qu tipo de errores se incurri en la prctica.

El primero que tuvimos fue con la balanza pues es muy sensible y aunado a la friccin con algunas piezas, algunas veces el peso no fue exacto, o variaba para un mismo material. Tambin despus de sumergir, primero el metal y luego la piedra, siempre la cantidad de agua disminua, pues si los metas con las pinzas esta se quedaba con algunas gotas del liquido, lo mismo al sacar los materiales, al hacer el segundo calculo el agua ya no tena el mismo volumen que al inicio de la practica.

3. Explicar quin es ms denso entre la piedra y el metal y por qu?

Claramente el metal es ms denso, pues, su peso es mayor a comparacin con el de la piedra. Esto conlleva a meditar, sobre el por qu si el tamao de ambos objetos, es aproximadamente el mismo, el metal es mucho ms denso que la piedra. Se debe a la relacin de la masa entre el volumen que ocupa esta. Pues mientras el metal es ms compacto (sus molculas estn ms juntas), la piedra tiene poros es menos compacta (sus molculas estn ms separadas), de ah que sea ms liviana que el metal. Entonces el metal puede tener un volumen menor pero mientras ms juntas estn sus molculas este pesara mas y por tanto al hacer la relacin entre masa y volumen, el metal ser ms denso.

4. Con los valores obtenidos de las densidades, busque en tablas de que materiales se trata.

5. Defina los siguientes conceptos:

Instrumento. Conjunto de diversas piezas combinadas adecuadamente para que sirva con determinado objeto en el ejercicio de las artes y oficios. Medir. Comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuntas veces la segunda est contenida en la primera. Error. Concepto equivocado o juicio falso. Error absoluto. Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, segn si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida. Error relativo. Error relativo. Es el cociente (la divisin) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100 se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (segn lo sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. no tiene unidades. Error porcentual. El error porcentual es el erros que verdaderamente interesa en un laboratorio (E%) y para hallarlo hay que pasar por las etapas anteriores. Se puede calcular por la relacin

E%= E (grado de incertidumbre)Medida realizada X 100

6. Determinar el porcentaje de error que se tuvo al hacer las mediciones de la densidad, para cada material.

Hubo errores al momento de hacer la prueba de la obtencin de la densidad en el hidrmetro de Boyle. La salmuera nos dio un primer dato elevado a comparacin con el agua, mientras que los datos, 2, 3 y cuarto nos dieron un valor ms bajo, mientras que el 5 dato de nuevo nos dio un valor alto, esto provoco que al momento de hacer el clculo linealizado los datos en y variaran demasiado en comparacin con los no linealizados (los datos obtenidos manualmente).

7. Por qu cuando un buzo desciende al fondo del mar, al subir tiene que pasar por una cmara de descompresin?

La presin es la fuerza aplicada sobre una superficie determinada desde todas las direcciones. La atmsfera que soportamos en superficie, a nivel del mar, es de 1 Atm (1,033 kg / cm2). Cuando se desciende 10 m se pasa a soportar una presin de 2 Atm (aumento del 100%), a los 20 m se pasa a una presin de 3 Atm, y as sucesivamente.

Comprensibilidad de los gases. Los cuerpos gaseosos varan su volumen por efecto de la presin: una masa de gas a temperatura constante, vara de volumen en razn inversa a la presin ejercida sobre ella.

Ahora, el cuerpo humano es incomprensible, a excepcin de las cavidades que contienen gases que son de 2 tipos: a) las que pueden comprimirse sin complicaciones, como el estmago y los intestinos, y b) las que no pueden comprimirse, como los pulmones, senos paranasales y odos, a menos que se restablezca el equilibrio entre la presin exterior e interior.

Dado que los lquidos pueden absorber gases segn la presin que se ejerza, si no variamos la presin y mantenemos la temperatura constante la relacin de un lquido y los gases que lo rodean est en equilibrio o se dice que el lquido est saturado. "La cantidad de gas necesaria para saturar un lquido, varia en forma proporcional a la presin ejercida por el gas sobre la superficie del lquido" (Henry).Esas variaciones no son instantneas por cuanto podemos encontrar 3 estados en un lquido: saturado o en equilibrio, no saturado o absorbiendo gases, sobre saturado o eliminando gases.Si la presin desciende repentinamente nos encontramos en un estado de sobre saturacin que genera una liberacin rpida del gas sobrante en forma de burbujas. Cuando se desciende (aumento de presin) nuestros tejidos absorben gases, este proceso no es instantneo y lleva un tiempo. Tambin depende de las caractersticas de los tejidos, observndose que la sangre es el tejido que restablece ms rpido el equilibrio en tanto que los tejidos adiposos son los ms lentos.Cuando ascendemos (disminucin de presin) se produce el efecto inverso, nuestros tejidos eliminan los gases sobrantes en forma paulatina. Si el ascenso se hace demasiado rpido, los gases liberados formarn gran cantidad de burbujas en la sangre, las cuales pueden producir graves accidentes de descompresin.En tanto que si el ascenso se hace en forma controlada, sobre todo cerca de la superficie donde las variaciones de presin son ms grandes, no superando la velocidad de 15 m/minuto, permitiendo a los tejidos restablecer el equilibrio.

8. Vara la presin atmosfrica con el clima? Explique

Generalmente la presin alta significa buen tiempo y la presin baja mal tiempo. Con la presin alta las condiciones atmosfricas son estables, no hay movimientos ascendentes que produzcan nubes de desarrollo vertical que puedan formar tormentas, la presin alta puede estar relacionada con buenas condiciones climticas y temperaturas frescas a moderadas. Ahora la baja presin generalmente, est asociada a altas temperaturas, el aire caliente es menos denso que el aire fresco por lo cual tiende a ascender acarreando consigo la humedad contenida en el mismo, al llegar a determinada altura esa humedad contenida empieza a condensarse y formar pequeas partculas de agua las cuales forman a las nubes (las nubes no son agua en estado gaseoso, ya est condensado, agua lquida, tambin existen otras nubes formadas por pequeos cristales de hielo) estas nubes que se forman en condiciones de baja presin y consiguientemente inestabilidad se llaman nubes convectivas o nubes de desarrollo vertical, cmulos, los cmulos humilis y mediocris generalmente indican buen tiempo, pero si continan los movimientos ascendentes de aire ya pueden formar un cmulo potente, esto ya es un claro indicador de inestabilidad y esta nube puede originar chaparrones aislados, si contina desarrollndose, forma un cmulo nimbo esta nube origina fuertes lluvias, tormentas, puede originar inundaciones, rfagas de viento, ocasional cada de granizo y en algunos casos tornados o trombas en lagos, ros u ocano, pero tambin existen zona de bajas temperaturas y baja presin aunque est al nivel del mar.

9. Qu es la presin Osmtica? Se entiende por presin osmtica, a la presin que debe aplicarse a una solucin para detener el flujo de disolvente a travs de la membrana semipermeable. Esta caracterstica resulta muy importante para entender las relaciones que se establecen entre los lquidos que forman parte de los seres vivos.La membrana semipermeable, pues, permite el paso de las molculasde disolvente e impide la circulacin de las molculas del soluto. Esto hace que las molculas del disolvente se difundan y puedan pasar desde una solucin con menor concentracin a otra con mayor concentracin.Cuando no se registra un intercambio neto de soluto entre las diferentes partes de una disolucin, se dice que existe una presin osmtica de equilibrio. En los casos en que la disolucin est rodeada por una membrana, la presin osmtica de equilibrio se logra cuando la presin atmosfrica iguala la presin que el disolvente ejerce sobre la membrana.10. Qu efecto tiene la presin atmosfrica cuando una persona que se ha cortado se desangre? La proporcin de oxgeno en el aire es constante (21%) como la de los otros gases que componen la atmsfera y no se reduce a grandes alturas, pero si decrece la presin parcial de oxgeno, teniendo como consecuencia que disminuye el nmero de molculas de oxgeno por metro cbico de aire.Esta disminucin de la presin parcial de oxgeno, al reducir la transferencia del gas del aire inspirado a la sangre provoca varias reacciones inmediatas en el organismo:-Se incrementa el ritmo cardaco y el flujo de salida de la sangre.-El organismo produce ms glbulos rojos y hemoglobina para mejorar la capacidad del transporte de oxgeno de la sangre. El incremento del nmero de glbulos rojos requiere 38 semanas, y el aumento de hemoglobina se produce en 2 3 meses.11. Por qu oscilan las agujas de medicin en la prctica realizada?

Porque el flujo de agua no es constante, si la presin no es mucha y adems no se aplica a toda la circunferencia del tubo que conduce al agua, el volumen transportado de agua no siempre es el mismo por lo tanto la presin que ejerce dicho volumen varia.

12. Podra un dedo ejerce una presin de 1000 atmosferas? No.13. Con que fuerza entierra su aguijn una avispa?

La avispa ataca a su presa clavando en ella su aguijn con una fuerza de tan slo 10-14N. Pero el dardo de este heminptero es tan agudo que ni siquiera la tcnica moderna, por ms sofisticada que sea, puede crear un efecto semejante; aun los instrumentos microquirrgicos son mucho ms romos (adj. Obtuso y sin punta) que el aguijn de la avispa. Su punta es tan afilada que ni el microscopio ms potente puede descubrir una meseta en ella.Al parecer, el dardo de la avispa es el instrumento natural ms agudo: su radio de redondeo no supera 0,00001 mm, en tanto que el filo de una navaja de afeitar muy bien aguzada es no menos de 0,0001 mm y alcanza 0,001 mm.Calculemos el rea afectada por la fuerza de la presin de 0,0001 N cuando la avispa clava su aguijn, o sea, un rea de 0,000001 mm de radio. Adoptando, para simplificar, n = 3, obtendremos el siguiente resultado:3 * 0,0000012cm2= 0,000000000003 cm2.

La fuerza que acta sobre esta rea es de 0,0001 N, de modo que se crea una presin de0,0001 / 0,000000000003 = 330.000 at = 3,3 1010Pa.

Ejerciendo una presin tan enorme una avispa podra punzar el blindaje de acero ms resistente si su dardo fuera lo suficientemente tenaz.14. Cul es la presin sangunea de un adulto saludable?

20 mmHg (16 kPa) para la sstlica y 80 mmHg (11 kPa)

15. Investigar el valor de la presin a la cual funciona el condensador de una planta termoelctrica.

La presin a la cual funciona un condensador vara dependiendo el ciclo en el que se encuentre el trabajo, pero el promedio oscila entre los 100 kPa.