E.A.P. MINAS UNMSM LABORATORIO DE FISICA

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad del Perú, Decana de América

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA Y

CIVIL.

E.A.P. INGENIERÍA DE MINAS

PRÁCTICA N O 6– DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

DOCENTE: CAROLINA TRUJILLO SAENZ

INTEGRANTES : CODIGO:

ATACHAGUA LAUYA STIVE SEDINHO 15160055 ALBERCA BURGA MAYKOL FREDDY 15160217 VILCA JARA BRYAM 15160228 GELDRES QUISPE MICHAEL

HORARIO :

MIERCOLES DE 8am – 10am

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2015

INDICE

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DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOSEXPERIENCIA N° 06

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RESUMEN

3

CONCEPTOS TEORICOS

8

OBJETIVOS

9

EQUIPOS Y MATERIALES

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

EVALUACION , CUESTIONARIO

15

CONCLUSIONES

15

RECOMENDACIONES

15

BIBLIOGRAFIA

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Arquímedes (Siracusa, actual Italia, h. 287 a.C.-id., 212 a.C.) Matemático e ingeniero griego, considerado una de las grandes mentes de sus tiempos, tiene entre sus aportes los fundamentos de hidrostática y estática y estimó que el valor de Pi se encontraba entre 3+1/7y 3+10/71. Inventor de máquinas como la palanca y el tornillo de Arquímedes. El descubrimiento relacionado con el cálculo de la densidad de un objeto con forma irregular (la corona del Rey Hieron II) llevó a la formulación del principio de Arquímedes, objetivo de esta experiencia.

RESUMEN

Este informe tiene el propósito de conocer los conceptos de densidad de sólidos y líquidos y también el volumen.

Para ello debemos tener en cuenta que cada masa tiene un volumen donde estas mismas masas pueden ocupar volúmenes diferentes por lo tanto a mayor densidad mayor es el peso de estos. Con estos conceptos definimos la densidad como una relación entre masa de un cuerpo con el volumen que este ocupa en el espacio. Para ello usamos el densímetro con el que se utiliza el método de Arquímedes.

Y también sumergimos el cuerpo en agua para hallar la densidad por el método experimental.

FUNDAMENTO TEORICO

La densidad (símbolo ρ) es una propiedad característica de cada sustancia. En física y química, la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en

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un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

ρ=mV

Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión pequeños volúmenes decrecientes (convergiendo hacia un volumen muy pequeño) y estén centrados alrededor de un punto, siendo la masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto común a todos esos volúmenes:

La unidad de la densidad (ρ) en el SI es kg/m3. Sin embargo suele reportarse con mayor frecuencia en unidades de g/cm3.Como ejemplo, un objeto de plomo es más denso que otro de corcho, con independencia del tamaño y masa.

Tipos de densidad

Absoluta

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva.

Siendo , la densidad; m, la masa; y V, el volumen de la sustancia.

Relativa

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades).

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Donde es la densidad relativa, es la densidad de la sustancia, y es la densidad de referencia o absoluta.

Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, es decir, 1 kg/dm3.

Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.

Cuando un cuerpo de forma arbitraria de masa m, y volumen VCse sumerge totalmente en un líquido de densidad Contenido en un recipiente, desplazará un volumen VL, este volumen desplazado será igual al volumen del cuerpo sumergido.VCVL.

El cuerpo de peso Wal sumergirse experimentará una disminución aparente de su peso (W’) debida al empuje (E).

De la Figura 1 se cumple:

Luego:

En virtud del principio de Arquímedes “la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del líquido desalojado por el mismo”:

mL es la masa de líquido desalojado, ges la aceleración de la gravedad, DL es la densidad del líquido, VL es el volumen del líquido desalojado. Igualando (1) y (2), se obtiene:

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Pero:

Dónde:¨´¨VC es el volumen del cuerpo, mes la masa del cuerpo DC es la densidad del cuerpo Reemplazando (4) en (3) y despejando DC, se obtiene:

Con esta ecuación (5) se puede calcular la densidad del cuerpo (si se tiene la densidad del líquido) o la densidad del líquido (si se tiene la densidad del cuerpo).

MÉTODO DEL PICNÓMETRO

Picnómetro Aparato que se utiliza para determinar las densidades de distintas sustancias. También se conoce como frasco de densidades. Consiste en un pequeño frasco de vidrio de cuello estrecho, cerrado con un tapón esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo capilar con graduaciones.Para llenar el picnómetro se quita el tapón esmerilado, que está hueco o perforado, se añade la muestra con una probeta pequeña y se tapa. El líquido subirá por el interior del tapón hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose, en cuyo caso se secaría cuidadosamente por fuera procurando que el líquido llene totalmente el tapón o que el exceso se pueda medir con el capilar. Así se determina el volumen de líquido contenido en el recipiente. Algunos picnómetros, menos precisos, no tienen tapón, sino un cuello largo aforado; en este caso, el picnómetro se llenaría hasta el enrase marcado en el cuello y de esta forma se conocería el volumen del líquido.

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Un picnómetro es un recipiente calibrado, con el que se puede pesar un volumen de líquido con mucha precisión. Por comparación entre la masa del picnómetro lleno de agua destilada -de la que se conoce con gran precisión su densidad a la temperatura de la experiencia- y la masa del picnómetro lleno con un líquido muestra se puede calcular la densidad de éste último. Para el caso de la densidad de un sólido -cuyo tamaño ha de ser adecuado a las dimensiones del picnómetro- pesando el picnómetro con el sólido y rellenando con agua destilada podemos obtener el volumen del sólido si además hemos calculado el volumen del picnómetro. Por otra parte, una vez obtenida la masa del sólido podemos calcular su densidad.El método es general para el caso de pares sólido/líquido que no reaccionen entre sí.

- Ecuación para halla r la gravedad específica

- Ecuación para hallar la densidad experimental

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EL COBRE

Elemento:

Símbolo:

Número atómico:

Peso atómico:

Peso específico:

Punto de fusión:

Punto de ebullición:

Color:

Año descubrimiento:

Cobre

Cu

29

63,546

8,93

1083 ºC

2350 ºC

rojizo pálido

finales Edad de Piedra

EL PLOMO

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Los primeros en conocer el plomo fueron los egipcios, que lo obtuvieron simultáneamente con el hierro y la plata. Dos milenios antes de cristo, en la china y la india ya sabían fundir el plomo; el metal se empezó a utilizar cuatro siglos antes de cristo.

El plomo en contacto con el aire se oxida superficialmente, recubriéndose de una capa de color gris de sub oxido de plomo (Pb2O), que le quita el brillo metálico, pero que a su vez lo protege de ulterior oxidación.

Propiedades: poco soluble en agua, sistema cristalino regular, punto de fusión 326,9°C, peso específico 111,130 N/m3, densidad 11,34 gr/cm3.

OBJETIVOS

Determinar la densidad de dos bloques de metal (cobre y plomo) mediante métodos de laboratorio.

Identificar el material con el cálculo de esas densidades y comparar los resultados obtenidos en laboratorio con los resultados teóricos.

Determinar la densidad de los líquidos y comparar los resultados con las densidades teóricas.

EQUIPOS Y MATERIALES

1 Calibrador pie de rey (Vernier) 1 Balanza de tres barras

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1 Cuerda delgada 1 Probeta graduada 2 Cilindros metálicos 1 Picnómetro Agua potable Alcohol metílicoRon

VI. CONCLUSIONES

A mayor temperatura el valor de la densidad disminuye. El método del picnómetro resulta ser más exacto para la determinación de la densidad de los líquidos.

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Los líquidos con viscosidades bajas fluyen fácilmente y cuando la viscosidad es elevada el líquido no fluye con mucha facilidad. La viscosidad y la densidad de las soluciones que se estudian van a depender de las concentraciones que tengan dichas soluciones. La gravedad específica es un valor referencial y sirve para comparar cuantas veces una sustancia es más densa que el agua. El cálculo de la densidad de un líquido con el picnómetro es debido a que este instrumento tiene un volumen contante.

VII. RECOMENDACIONES

Tratar de mantener la temperatura constante cuando se trabaja con el picnómetro, para la determinación de las densidades de las diversas soluciones que se van a estudiar. Los materiales que se utilizan para las diversas mediciones se deben lavar y secar por completo en la estufa. El picnómetro debe de ser llenado completamente hasta el capilar; luego del baño se debe de secar por completo el picnómetro antes de ser pesado. Sujetar el picnómetro de la boca del envase y no del tubo capilar ya que el capilar es un parte movible. Al momento de encender la balanza analítica se debe esperar a que pase por el proceso de auto calibración. Es importante cerrar la ventana de la balanza analítica para que no entre ninguna sustancia externa como polvo. Al empezar a realizar las mediciones con la balanza analítica se pueden presentar lecturas de “0,0002g” ó “0,0001g” cuando no existe ninguna sustancia en el platillo de mediciones. Ante esto se debe presionar el botón “Tare” para tarar el peso de la balanza y que la lectura vuelva a indicar “0,0000g”.

BIBLIOGRAFÍA MOTT, Robert. MECÁNICA DE FLUIDOS. Editorial Addison- Wesley Iberoamericana

MICKEL y GROTCH. FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA. Editorial Harla.

FRITZ ULLMANN. ENCICLOPEDIA DE QUÍMICA INDUSTRIAL.

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