prÁctica de laboratorio n°3 terminado

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  • 7/30/2019 PRCTICA DE LABORATORIO N3 Terminado

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    EXIGENCIA ACADMICA PARA GRANDES CAMBIOS

    Ao de la inversin para el desarrollo rural y laseguridad alimentaria

    QUMICA GENERALSECCIN:

    BI 1602

    DOCENTE:

    ROJAS ROSALES, Sonia Hayde

    ALUMNOS:

    CASTRO PRADO, Brenda AngelineRODRIGUEZ RAMOS, Jose LuisHINOSTROZA YARANGA, KatiaHUAROC CHIPANA, Krisvert

    FECHA:04/05/13

    HORA:11:45 Hrs.

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    UNIVERSIDAD CONTINENTAL

    2 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    PRCTICA DE LABORATORIO N3DETERMINACIN DE DENSIDADES DE LQUIDOS Y SLIDOS

    I. INTRODUCCIN

    Para las prcticas de laboratorios, se hace necesario manejar de manera precisa los

    datos que obtenemos en la experimentacin, descartar los datos que no nos sirven y

    observar que tan distantes estamos del valor real.

    Con el presente informe se pretende hacer un tratamiento adecuado de los datos

    obtenidos despus de una serie de medidas, en este caso la densidad del agua con el

    densmetro y densidad de slidos (zinc, hierro y aluminio); recalcando la importancia

    de un buen manejo de datos, para concluir en un buen resultado.

    Esta prctica parte de la necesidad que tiene el estudiante de hacer uso apropiado de

    los datos, con el fin de evitar errores en el tratamiento de los datos, que conducirn

    en un resultado incorrecto.

    II. OBJETIVO

    - Determinar experimentalmente las densidades de los lquidos y slidos.

    - Conocer las tcnicas ms usadas en la determinacin de las diferentes clases de

    magnitudes susceptibles a ser medidas.

    - Comparar los datos obtenidos en el laboratorio con los datos que proporcionan

    los libros.

    - Familiarizarse con los materiales, especialmente con los densmetros.

    III. FUNDAMENTO TERICO

    DENSIDADLa densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que

    ocupa.

    La densidad de un cuerpo est relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotar

    sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo

    se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la

    densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirn en la gasolina, de

    densidad ms baja.

    Densidad de un cuerpo = masa del cuerpo / Volumen que ocupa

    MEDICIN

    La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtencinindirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado yposteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente conuna balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma delobjeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un

    http://es.wikipedia.org/wiki/Balanzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Balanza
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    UNIVERSIDAD CONTINENTAL

    3 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    lquido, entre otros mtodos. Los instrumentos ms comunes para medir la densidadson:

    El densmetro, que permite la medida directa de la densidad de un lquido.

    El picnmetro, que permite la medida precisa de la densidad de slidos, lquidos y

    gases (picnmetro de gas). La balanza hidrosttica, que permite calcular densidades de slidos.

    La balanza de Mohr (variante de balanza hidrosttica), que permite la medida

    precisa de la densidad de lquidos.

    Otra posibilidad para determinar las densidades de lquidos y gases es utilizar un

    instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante. Cuyo frecuencia de

    resonancia est determinada por los materiales contenidos, como la masa del

    diapasn es determinante para la altura del sonido5

    GRAVEDAD ESPECIFICA O DENSIDAD RELATIVA

    Gravedad especfica se define como el cociente del densidad de una sustancia dada a ladensidad de agua, cuando ambos estn en la misma temperatura, es por lo tanto unacantidad sin dimensiones. Las sustancias con una gravedad especfica la mayor que sonms densas que riegan, y tan (no haciendo caso tensin de superficie los efectos) sehundirn en l, y sos con una gravedad especfica de menos de una son menos densosque riegan, y as que flotarn en ella. La gravedad especfica es un caso especial, o en dealgunos usos sinnimos con, densidad relativa, con el ltimo trmino preferido a menudoen la escritura cientfica moderna. El uso de la gravedad especfica se desalienta en usotcnico en los campos cientficos que requieren la alta precisin - se prefiere la densidadreal (en dimensiones de la masa por volumen de unidad).

    Primero definir Peso. Es la fuerza de atraccin gravitatoria que ejerce la tierra sobre uncuerpo, equivalente a la masa de un cuerpo por la aceleracin de la gravedad en un lugardeterminado.

    PESO DE ESPECFICO

    Relacin entre la densidad de una sustancia y la de otra, tomada como patrn,generalmente para slidos y lquidos se emplea el agua destilada y para gases, el aire o elhidrgeno. Tambin llamado gravedad especfica.

    El peso especfico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.

    Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porcin de materia entre el volumen que steocupa. En el Sistema Tcnico, se mide en kilopondios por metro cbico (kp/m). En elSistema Internacional de Unidades, en newton por metro cbico (N/m).

    http://es.wikipedia.org/wiki/Dens%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Picn%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Picn%C3%B3metro_de_gas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Balanza_hidrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Balanza_de_Mohrhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad#cite_note-5http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad#cite_note-5http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad#cite_note-5http://es.wikipedia.org/wiki/Balanza_de_Mohrhttp://es.wikipedia.org/wiki/Balanza_hidrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Picn%C3%B3metro_de_gas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Picn%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dens%C3%ADmetro
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    4 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    IV. MATERIALES Y REACTIVOS

    MATERIALES

    - 1 Balanza Digital

    - 1 matraz Erlenmeyer de

    100 mL

    - 1 pieza de aluminio

    - 1 pieza de hierro

    - 1 pieza de zinc

    - 1 Probeta graduada de 100

    ml

    - 1 Probeta de 500 ml

    - 1 vaso de precipitacin d

    150 ml

    - Cinta mtrica

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    REACTIVOS

    - Agua destilada

    - Leche Entera 250 ml

    V. PROCEDIMIENTO Y CLCULOS

    A. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE UN SLIDO IRREGULARPara determinar la densidad de un slido irregular y regular, se aplica el principio

    de Arqumedes; para ello se debe considerar la masa de un slido y su volumen.

    Para ello se aplica la siguiente frmula:

    EXPERIMENTO N1

    - Pesar la pieza de zinc seco y limpio en una balanza cuya precisin sea como mnimo de

    0,01 g.

    - Llenar la probeta de 100 ml hasta la mitad con agua y determinar el volumen.

    - Introducir el slido pesado en la probeta (se debe tener la precaucin de que noqueden burbujas de aire adheridas a la superficie del slido. Para ello golpea

    suavemente la base de la probeta sobre un trapo depositado en la meza).

    - Determina el nuevo volumen y antalo como volumen final.

    - El volumen del slido ser: Volumen final Volumen inicial.

    - Determine la densidad del zinc, y compara dicho resultado con el que aparece en las

    tablas. (ANEXO)

    TABLA N1

    SUSTANCIAMASA (gr)

    VOLUMEN (ml) DENSIDAD

    EXPERIMENTAL(g/ml)

    DENSIDAD

    TERICA(g/ml)

    % DEERRORV1 V2 VS=V2-V1

    Zinc 4.2 g 50ml 51ml 1ml 4.2 g/ml 2.70 g/ml 55.5%

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    6 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    B. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE UN SLIDO REGULAR

    La densidad de un slido de forma regular (por ejemplo, cubo, esfera, etc); puededeterminarse directamente a partir de su masa y su volumen (aplicando los conceptos

    geomtricos).

    EXPERIMENTO N2

    - Pesar la pieza de aluminio seco y limpio en una balanza digital.

    - Determinar el volumen de la pieza de aluminio.

    - Determine la densidad de aluminio, y compara dicho resultado con el que aparece en

    las tablas. (ANEXO)

    EXPERIMENTO N3

    - Pesar la pieza de hierro seco y limpio en una balanza digital.

    - Determinar el volumen de la pieza de hierro.

    - Determine la densidad del aluminio, y compara dicho resultado con el que aparece en

    las tablas (ANEXO)

    TABLA N2

    SUSTANCIAMASA

    (gr)VOLUMEN

    (cc)

    DENSIDADEXPERIMENTAL

    (gr/ml)

    DENSIDADTERICA

    (g/ml)

    % DEERROR

    Aluminio 2.2 g 1.256 cc 1.75 g/ml 2.70 g/ml 35.19%Hierro 5.8 g 1.12 cc 5.18 g/ml 7.87 g/ml 34.18%

    FIG. 1

    Hallando el volumen de un slido

    irregular

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    C. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE UN LQUIDO UTILIZANDO UNA BALANZA

    DIGITAL Y LA BURETA

    EXPERIMENTO N4

    - Pesar un matraz Erlenmeyer limpio y seco.

    - Carga una probeta con agua destilada y precisa exactamente el volumen de partida.

    - Vierte, cuidando no salpicar, un volumen determinado de lquido al Erlenmeyer.- Pesa el Erlenmeyer con el lquido.

    - La masa del lquido se calcula restando el peso del Erlenmeyer con el lquido del

    Erlenmeyer vaco.

    - Aplicando la frmula de densidad y sustituyendo por los valores obtenidos, determine

    la densidad del agua.

    TABLA N4

    SUSTANCIAMASA (g) VOLUMEN

    (ml)DENSIDAD

    EXPERIMENTAL(g/ml)

    DENSIDADTERICA

    (g/ml)% DE

    ERRORm1 m2mS=m2-

    m1

    AguaDestilada

    71.8g

    111.5g

    39.7 g 40 ml 40 g/ml 1 g/ml 6%

    EXPERIMENTO N5

    - Pesar un matraz Erlenmeyer limpio y seco.

    - Carga una bureta con leche entera y precisa exactamente el volumen de partida.

    - Vierte, cuidando no salpicar, un volumen determinado de lquido al Erlenmeyer.

    - Pesa el Erlenmeyer con el lquido.

    - La masa del lquido se calcula restando el peso del Erlenmeyer con el lquido del

    Erlenmeyer vaco.

    - Aplicando la frmula de densidad y sustituyendo por los valores obtenidos, determine

    la densidad del agua.

    TABLA N5

    SUSTANCIAMASA (g) VOLUMEN

    (ml)DENSIDAD

    EXPERIMENTAL(g/ml)

    DENSIDADTERICA

    (g/ml)% DE

    ERRORm1 m2mS=m2-

    m1

    LecheEntera

    71.8g

    112.0g

    40.2 g 40 ml 1.005 g/ml 1.002g/ml

    2.24%

    FIG. 2

    Hallando el volumen de un slido

    regular

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    D. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE UN LQUIDO UTILIZANDO UN DENSMETRO

    En forma directa se puede determinar la densidad de un lquido utilizando densmetro

    de diferentes rangos, dependiendo del lquido; para el caso de la leche, se utiliza un

    lactodensmetro. Los valores obtenidos se consideran como valores reales.

    EXPERIMENTO N6- Verter cierto volumen de agua en la probeta de 100 ml.

    - Introducir el densmetro en la probeta con agua.

    - Leer adecuadamente el valor de la densidad de la leche entera. (La lectura obtenida,

    considerar como densidad real la leche del agua)

    EXPERIMENTO N7

    - Verter cierto volumen de leche entera en la probeta de 500 ml.

    - Introducir el lacto densmetro en la probeta con la leche entera. (La lectura obtenida,

    considerar como densidad real de la leche entera)

    FIG. 3

    Hallando la densidad del agua con

    el DENSMETRO

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    VI. CONCLUSIONES

    - La densidad es directamente proporcional a la masa e inversamenteproporcional al volumen.

    - Cuando mayor sea la densidad de un cuerpo, ms pesado nos parecerUna sustancia flotar sobre otra si su densidad es menor.

    - Con el anterior informe podemos concluir que la prctica y sus resultados sonconfiable con la densidad de los lquidos en este caso la leche entera tiene un2.24% de margen de error y del agua destilada es un 6%. En el caso de ladensidad de los slidas el porcentaje de error es grande, el zinc en 55.5%,

    aluminio 35.19% y hierro 34.18%.- Los objetivos propuestos se cumplieron ya que logramos adquirir

    conocimientos prcticos en el manejo de datos en el laboratorio.Aprendimos una nueva tcnica para la medicin de la densidad de lquidos.Las experiencias en el laboratorio no estn libre de error, por la influencia defactores externos e internos que perturban la medicin.

    VII. RECOMENDACIONES

    - Leer la prctica de laboratorio anteriormente.

    - Antes de ingresar al laboratorio se debe utilizar los implementos adecuados.

    - Utilizar adecuadamente los materiales y lavarlos antes de utilizarlos.

    - Medir bien el volumen de los lquidos en las probetas o material volumtrico

    VIII. BIBLIOGRAFAS

    PGINAS WEB

    - http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Densidad_Concepto.htm

    - http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

    - http://es.wikipedia.org/wiki/Peso_espec%C3%ADfico

    FIG. 4

    Hallando la densidad de la leche

    entera con el DENSMETRO

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    - http://conceptos-de-fisica.blogspot.com/2010/06/densidad-gravedad-especifica-y-

    peso.html

    LIBROS

    - QUMICA, ANLISIS DE PRINCIPIOS Y APLICACIONES TOMO 1

    AUTOR: Instituto de Ciencias y HumanidadesEDITOR: Asociacin Fondo de Investigadores y Editores LUMBRERAS EDITORES

    EDICIN: Tercera Edicin Junio de 2008 Lima Per

    PAGINAS:

    DENSIDAD (pg. 476- 479)

    PESO ESPECFICO Y GRAVEDAD ESPECFICA (pg. 481 485)

    - QUMICA

    AUTOR: Raymond Chang y Williams College

    EDITOR: McGraw Hill INTERAMERICANA EDITORES S.A

    EDICIN: Sptima Edicin - 2002 Mxico D.F

    PAGINAS: DENSIDAD (pg. 15 -16)

    IX. ANEXO

    DENSIDADES DE METALES MAS COMUNES A 15C

    METAL DENSIDAD (g/ml) METAL DENSIDAD (g/ml)

    Aluminio 2.70 Cobre 8.93Zinc 7.10 Cromo 7.10

    Estao 7.29 Hierro 7.87

    Niquel 8.90 Plata 10.50Plomo 11.30 Mercurio 13.50

    Oro 19.30 Platino 21.50La densidad de la leche entera es 1032 g/l

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    11 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    CUESTONARIO

    1. Cmo determinara la densidad de un slido que flota en el agua? Idee un

    mtodo por ejemplo para determinar la densidad de un trozo de corcho.

    Determinaramos la densidad de un corcho de la siguiente manera:

    1. Medimos el peso del corcho enun balanza elctrica

    2. Agarramos una probeta con unacantidad moderada de agua

    potable e introducimos unapiedra que cubra casi todo porcompleto, todo el grosor de laprobeta. Y anotamos el volumende la piedra.

    3. Luego colocamos el corcho; estematerial flotara y no podremoscalcular el volumen real de este,para eso agarramos la piedraanteriormente sumergida y lacolocamos encima del corchoque se encuentra en la probeta.

    4. Ssumergindolos a ambos,anotamos el aumento devolumen y a este nuevo volumenle restamos el que anotamos conla piedra sola, obteniendo as elvolumen del corcho.

    2. Un trozo de papel de aluminio mide 12.0 pulgadas por 15.5 pulgadas, tiene una

    masa de 5.17 gramos. Si el aluminio tiene una densidad de 2.70 g/cm3 . Calcularel espesor del papel en cm.

    RECORDEMOS QUE: D = M / V

    ENTONCES: 2.7g/ =

    En centmetros:

    http://www.google.com.pe/imgres?q=medimos+un+corcho+en+una+balanza+electrica&um=1&hl=es&rlz=1R2ADFA_esPE444&biw=1366&bih=641&tbm=isch&tbnid=Ms-uc2ig6qgftM:&imgrefurl=http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/guialaboratorio.doc&docid=_KdWq4vN20f7hM&imgurl=http://www.mysvarela.nom.es/quimica/fotos_aparatos_7/balanza_elect_re.jpg&w=744&h=703&ei=_2V4T9D0Jsqmgwfz-IDwDg&zoom=1&iact=hc&vpx=914&vpy=138&dur=477&hovh=218&hovw=231&tx=105&ty=126&sig=114744737040258350736&page=1&tbnh=140&tbnw=157&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0http://www.google.com.pe/imgres?q=medimos+un+corcho+en+una+balanza+electrica&um=1&hl=es&rlz=1R2ADFA_esPE444&biw=1366&bih=641&tbm=isch&tbnid=Ms-uc2ig6qgftM:&imgrefurl=http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/guialaboratorio.doc&docid=_KdWq4vN20f7hM&imgurl=http://www.mysvarela.nom.es/quimica/fotos_aparatos_7/balanza_elect_re.jpg&w=744&h=703&ei=_2V4T9D0Jsqmgwfz-IDwDg&zoom=1&iact=hc&vpx=914&vpy=138&dur=477&hovh=218&hovw=231&tx=105&ty=126&sig=114744737040258350736&page=1&tbnh=140&tbnw=157&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0http://www.google.com.pe/imgres?q=medimos+un+corcho+en+una+balanza+electrica&um=1&hl=es&rlz=1R2ADFA_esPE444&biw=1366&bih=641&tbm=isch&tbnid=Ms-uc2ig6qgftM:&imgrefurl=http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/guialaboratorio.doc&docid=_KdWq4vN20f7hM&imgurl=http://www.mysvarela.nom.es/quimica/fotos_aparatos_7/balanza_elect_re.jpg&w=744&h=703&ei=_2V4T9D0Jsqmgwfz-IDwDg&zoom=1&iact=hc&vpx=914&vpy=138&dur=477&hovh=218&hovw=231&tx=105&ty=126&sig=114744737040258350736&page=1&tbnh=140&tbnw=157&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0http://www.google.com.pe/imgres?q=medimos+un+corcho+en+una+balanza+electrica&um=1&hl=es&rlz=1R2ADFA_esPE444&biw=1366&bih=641&tbm=isch&tbnid=Ms-uc2ig6qgftM:&imgrefurl=http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/guialaboratorio.doc&docid=_KdWq4vN20f7hM&imgurl=http://www.mysvarela.nom.es/quimica/fotos_aparatos_7/balanza_elect_re.jpg&w=744&h=703&ei=_2V4T9D0Jsqmgwfz-IDwDg&zoom=1&iact=hc&vpx=914&vpy=138&dur=477&hovh=218&hovw=231&tx=105&ty=126&sig=114744737040258350736&page=1&tbnh=140&tbnw=157&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0
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    UNIVERSIDAD CONTINENTAL

    12 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    RESOLVEMOS: 2.7g/ =

    472.44 cm

    1275.59 X = 5.17 g

    X = 0.004 cm

    RESPUESTA: El espesor del papel es de 0.004cm.

    3. Cmo vara la densidad con respecto a la temperatura?

    Respecto a los gases, a mayor temperatura, menor densidad. Piensa que entre las

    molculas de gas la energa cintica, ya de por si supera la de atraccin entre las

    molculas. Cuando aplicamos calor esta energa cintica crece an ms. Por lo cual

    tendremos en un volumen igual menos molculas de gas. Con los lquidos ocurre

    algo similar. Cuando aumentamos la temperatura a un lquido este pasa aser

    vapor, lo que se traduce en que el aumento de energa cintica de las molculas,supera la energa intermolecular y por lo tanto habr menos molculas en un

    mismo volumen (al decir mismo digo comparando con volmenes en el estado

    lquido).Con los slidos ocurre exactamente lo mismo. En su estado (slido) la

    energa intermolecular supera a la existente entre lquidos y gases. Cuando aplico

    calor, un slido se funde, la energa cintica aumento aunque aun la

    intermolecular sigue manteniendo unidas a las molculas (como en los lquidos).

    Luego si aplico ms calor obtengo un gas. Hay un decrecimiento

    considerablemente la densidad de solido a gas. Pues la densidad de cualquier

    material se ve afectada por los cambios en la temperatura o en la presin. Si los

    compuestos estn en estado slido, la variacin de la densidad por la presin (P) ola temperatura (T) es muy poca. En cambio los gases si se ven afectados por el

    cambio de P o T. Por lo que la densidad del aire en un punto al nivel del mar va a

    ser diferente a la del aire en la cima de una montaa.

    4. Cul es la diferencia entre peso especfico y densidad? Y En qu condiciones

    sern numricamente iguales?

    PESO ESPECIFICO: Suele llamarse peso especfico al cociente entre el peso deun cuerpo y su volumen. Para calcularlo se divide el peso del cuerpo o porcin

    de materia entre el volumen que ste ocupa.

    Donde

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    UNIVERSIDAD CONTINENTAL

    13 DENSIDAD DE LQUIDOS Y SLIDOS

    = peso especfico

    = peso de la sustancia

    = volumen que ocupa la sustancia= densidad de la sustancia= aceleracin de la gravedad

    DENSIDAD: La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa larelacin entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el SistemaInternacional es el kilogramo por metro cbico (kg/m3), aunquefrecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva

    Donde es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinadocuerpo.

    El peso especfico y la densidad son evidentemente magnitudes distintascomo se ha podido comparar a travs de las definiciones que se dieron en laparte de arriba, pero entre ellas hay una ntima relacin, que se va a describira continuacin.

    Se recordar que el peso de un cuerpo es igual a su masa por la aceleracin dela gravedad:

    P = m . g

    Pues bien, sustituyendo esta expresin en la definicin del peso especfico yrecordando que la densidad es la razon m/V, queda:

    Pe= p/v= m.g /V = m/V . g = d.g

    El peso especfico de una sustancia es igual a su densidad por la aceleracin dela gravedad.Como hemos mencionado las unidades, la unidad clsica de densidad (g/cm3)tiene la ventaja de ser un nmero pequeo y fcil de utilizar.

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