Densidad-volumen-específico-y-peso-específico-de-un-líquido-.docx 4swj

ÍNDICE

PORTADA ÍNDICE RESUMEN………………...………………………….…….Pág.03 INTRODUCCIÓN……………………………...…………Pág.04 MONTAJE EXPERIMENTAL………………….…....Pág.08 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS…Pág. 10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…....Pág.13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………..…….Pág.13 ANEXOS………………………………………...…..…….....Pág.14

II. RESUMEN

En nuestro entorno se podría saber la densidad de cualquier material. La densidad es una medida de cuanto material se encuentre comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de la masa por unidad de volumen. En la presente práctica de laboratorio realizaremos mediciones de volumen específico y peso específico de un líquido. Teniendo como objetivos:  Comprender y diferenciar la densidad y peso específico.  Determinar la densidad, el volumen específico y el peso específico de diferentes líquidos a una presión atmosférica y temperatura determinada. Usando como instrumentos de medición: 

Una balanza



Probeta de 300ml, para poder determinar la densidad de los líquidos.



Líquidos a ensayar como glicerina y aceite.

Para cualquier sustancia la masa y el volumen son diferentes. La relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Esta constante de proporcionalidad se denomina densidad (relación entre masa y volumen); que nos da la idea de separación o que tan juntas se encuentran los cuerpos (partículas o átomos). Para ello tendremos en cuenta: La densidad absoluta, el volumen específico, el peso específico y la densidad relativa o la o gravedad especifica.

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III. INTRODUCCIÓN Contamos con muchos métodos con los cuales podríamos averiguar distintas densidades, unos más exactos que otros, pero el que nos da con cierta precisión es el método del cálculo cuya fórmula es: P=m/v Pero indistintamente del error que cada método produzca debemos saber manejarlas herramientas con las que contamos dentro el laboratorio que nos facilitan la medición. Saber la densidad de alguna sustancia es muy importante; porque si la densidad no es la correcta de la que debería tener, debemos tener precaución ya que esta debe estar alterada o debe contener otros tipos de compuestos los cuales dan como resultado la alteración e irregularidad que la sustancia estudiada tiene, debido a que la densidad es una propiedad intensiva que no depende de la cantidad de sustancia sino de la composición que tenga dicho material; entonces esto nos muestra la importancia que tiene el saber la densidad de algún líquido, solido o un gas. a) DENSIDAD (𝝆) Es la relación entre la masa del fluido (M) y su volumen (W). 𝝆=

𝑴 𝒘

El procedimiento para determinar la densidad es el siguiente:  Tomar un recipiente de volumen conocido.  Pesar el recipiente.  Llenar el recipiente con el líquido cuya densidad se pretende determinar.  Pesar el recipiente lleno con líquido.  Por diferencia de pesos, determinar el peso del líquido. 3

 La masa se obtiene de dividir el peso del líquido para la gravedad.  Finalmente, dividir la masa para el volumen y se obtiene la densidad. Análisis de dimensiones:

 La densidad, al referir la masa a la unidad de volumen, se conoce también como masa especifica.  Los símbolos "gr' y "kg" representan "gramos masa" y "kilogramos masa", respectivamente.

b) PESO ESPECÍFICO (Y) Es la relación entre el peso del fluido (G) y su volumen (W). 𝒑=

𝑴 𝑾

La relación entre el peso específico y la densidad es: y =p.g Análisis de dimensiones:

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c) VOLUMEN ESPECÍFICO (WE) Es el volumen (W) ocupado por la unidad de masa (M); o sea, es la inversa de la densidad.

Análisis de dimensiones:

El volumen específico del agua destilada a 4°C y a presión atmosférica suele convenirse en 10-3 m³/Kg, y el del aire en 1.3-1 m³ / Kg.

d) DENSIDAD RELATIVA (DR) Es la relación entre el peso específico del líquido en análisis y el peso específico del agua; o, entre la densidad del líquido (P) y la densidad del agua Se entiende por agua en condiciones normales: a presión atmosférica, a 4°C, destilada, y depurada de gases e impurezas. En la práctica suele utilizarse agua dulce corriente. Para los gases habrá que relacionar el peso específico o densidad del gas en análisis con el peso específico o densidad del aire seco.

La densidad relativa es adimensional.

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El procedimiento para determinar la densidad relativa es el siguiente: • Una vez determinado el peso específico o la densidad del líquido, dividir para los valores estándar del peso específico o la densidad del agua. Valores de uso frecuente: DRagua =1 DRHg =13.6 En fluidos como el petróleo y sus derivados, la viscosidad suele expresarse en grados AP.I. COAP.I.), (American Petroleum Institute), en función de la densidad relativa.

Se usa solamente para líquidos más ligeros que el agua.

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IV. MONTAJE EXPERIMENTAL 1. EXPERIMENTO:

AGUA

ACEITE

GLICERINA

PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 130 ml PESO PROB. + AGUA: 390.38 g

PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 150 ml PESO PROB. + AGUA: 398.53 g

PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 190 ml PESO PROB. + AGUA: 500.95 g

AGUA

GLICERINA

ACEITE

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2. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:  01 Probeta de 250 ml, 01 termómetro, 03 líquidos a ensayar (AGUA, ACEITE, GLICERINA), papel toalla o papel de secar, balanzas digitales (+- 0.01 g y +- 0.01 g). 3. DIAGRAMA DE FLUJO: ALCANCES DEL DOCENTE SOBRE EL LABORATORIO N° 06:

“DENSIDAD, VOLUMEN ESPECÍFICO Y PESO ESPECÍFICO DE UN LÍQUIDO”

1

Recepción de materiales e instrumentos mediante DNI.

AGUA

2

3

ACEITE

4

GLICERINA

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CULMINACIÓN DEL LABORATORIO 06.

 Pesamos la probeta vacía en la balanza digital.  Introducimos a la probeta 130 ml de agua.  Pesamos la probeta con el líquido contenido (agua), todo en conjunto.  Nuestros datos procesados lo apuntamos en la tabla 02 y tabla 03.  Pesamos la probeta vacía en la balanza digital.  Introducimos a la probeta 150 ml de aceite.  Pesamos la probeta con el líquido contenido (aceite), todo en conjunto.  Nuestros datos procesados lo apuntamos en la tabla 02 y tabla 03.  Pesamos la probeta vacía en la balanza digital.  Introducimos a la probeta 190 ml de glicerina.  Pesamos la probeta con el líquido contenido (glicerina), todo en conjunto.  Nuestros datos procesados lo apuntamos en la tabla 02 y tabla 03.

ENTREGA DE INFORME

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V. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Los datos obtenidos experimentalmente, se presentan a continuación en la tabla N° 02, para llenar esta tabla hemos utilizado tres líquidos Agua, Aceite y Glicerina. La temperatura de cada uno de los líquidos nos proporcionaron en el laboratorio, la masa y el volumen se obtuvo midiendo en la fiola. Tabla N° 02 Líquido a ensayar

Masa del líquido (g) 127.95 g 136.1 g 238.52 g

Agua Aceite Glicerina

Volumen del liquido 130 ml = 130 𝑐𝑚3 150 ml = 150 𝑐𝑚3 190 ml = 190 𝑐𝑚3

Temperatura °C 20.3 °C 21.6 °C 20.4 °C

Tabla N° 03 Para el llenado de la tabla N° 03 se utilizaron las siguientes fórmulas:

 𝝆=

𝒎 𝒗

 𝝆𝒓 =  𝑽𝑺 =

𝝆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 𝝆 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝟏 𝝆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐

 𝜸 = 𝝆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 . 𝒈 𝒎

 𝒈 = 𝟗. 𝟕𝟕𝟐𝟔 𝒔𝟐 Liquido

Masa (Kg.)

Agua Aceite Glicerina

0.12795 kg 0.1361 kg 0.23852 kg

………

𝟏𝒎𝒍 = 𝟏𝒄𝒎𝟑

Volumen 𝝆(𝒌𝒈/𝒎𝟑 ) (𝒎𝟑 ) 130𝑥10−6 𝑚3 984.2307692 150𝑥10−6 𝑚3 907.3333333 190𝑥10−6 𝑚3 1255.368421

𝝆𝒓 0.9842307692 0.9073333333 1.255368421

𝒗𝒔

𝜸

1.016021884𝑥10−3 9618.49362 1.102130786𝑥10−3 8867.00573 7.965789033𝑥10−3 12268.2134

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 ¿Qué diferencias existen entre las sustancias ensayadas una con respecto a otra, tanto en su densidad y peso específico? En el experimento se puede analizar que su densidad es mayor mientras el líquido sea más espeso, en tanto al peso específico se observa que el agua tiene más peso específico que el aceite y el que tiene mucho más peso es la glicerina.  ¿Cree usted que afectaría el aumento o disminución de la temperatura en la medición de los datos experimentales? Creemos que no, porque en el cálculo de: la densidad, peso específico, peso específico y densidad relativa no se utiliza la temperatura.  ¿Obtenga los errores porcentuales comparándolo con los datos presentados en el marco teórico? Existe una diferencia entre los datos obtenidos en el experimento con los datos obtenidos presentados en el marco teórico, aquí los presentamos en un cuadro: VALOR TEÓRICO O

VALOR OBTENIDO

REAL.

EN LABORATORIO

𝝆(𝒌𝒈/𝒎𝟑 )

𝝆(𝒌𝒈/𝒎𝟑 )

Agua

1000

984.2307692

Glicerina

1260

1255.368421

Aceite

920

907.3333333

LIQUIDO

FUENTE: http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/densidades.pdf

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A cada uno de estos datos aplicaremos o hallaremos su error porcentual:

PARA EL AGUA: 𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 =

|1000 − 984.2307692| 𝑥 100% 984.2307692

𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟏. 𝟔𝟎𝟐𝟏𝟖𝟖𝟑𝟓𝟖 %

PARA LA GLICERINA: 𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 =

|1260 − 1255.368421| 𝑥 100% 1255.368421

𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟎. 𝟑𝟔𝟖𝟗𝟒𝟏𝟖𝟏𝟐 %

PARA EL ACEITE: 𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 =

|920 − 907.3333333| 𝑥 100% 907.3333333

𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = 𝟏. 𝟑𝟗𝟔𝟎𝟑𝟐𝟑𝟑𝟑 %  ¿Por qué flota usted más fácilmente en agua salada que en agua dulce? Porque la densidad salada es mayor que la densidad del agua dulce.

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VI. CONCLUSIONES  Se determinó experimentalmente la densidad absoluta de cada uno de los líquidos (Agua – Aceite – Glicerina). Para el presente laboratorio hemos obtenido los siguientes datos:  Para el agua Densidad: 984.2307692 (𝑘𝑔/𝑚3 ) con un error porcentual de: 1.602188358 % 

Para la glicerina Densidad: 1255.368421 (𝑘𝑔/𝑚3 ) con un error porcentual de: 0.368941812 %



Para el aceite Densidad: 907.3333333(𝑘𝑔/𝑚3 ) con un error porcentual de: 1.396032333 %

 Así mismo se encontró experimentalmente el volumen específico y el peso específico de cada uno de los líquidos ya mencionados.  En el desarrollo del laboratorio podemos ver que la gravedad tiene una gran importancia en el peso específico porque esto varía de acuerdo a la altitud.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Carnero Arroyo M. Fernández Palma D. Gavidia Ibérico J. (2014). Física Experimental. Trujillo: Universidad Privada Antenor Orrego. Servicio de Publicaciones.  Recuperado el 13 de mayo del 2016, de: http://wwwingenieriactiva10practicas.blogspot.pe/2010/09/densidad-y-peso-especifico.html  Recuperado el 13 de mayo del 2016, de: http://www.atpplleal.com/Pujat/file/DENSIDAD%20Y%20PESO%20ESPECIFICO.pdf

 Recuperado el 13 de mayo del 2016, de: https://www.academia.edu/15592071/LABORATORIO_1_Determinacion_de_densidades

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VIII. ANEXOS ANEXO 01: TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES TABLA 02: Líquido a ensayar Agua Aceite Glicerina

Masa del líquido (g) 127.95 g 136.1 g 238.52 g

Volumen del liquido 130 ml = 130 𝑐𝑚3 150 ml = 150 𝑐𝑚3 190 ml = 190 𝑐𝑚3

Temperatura °C 20.3 °C 21.6 °C 20.4 °C

AGUA

ACEITE

PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 130 ml PESO PROB. + AGUA: 390.38 g

PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 150 ml PESO PROB. + AGUA: 398.53 g

GLICERINA PESO PROBETA: 262.43 g. VOLUMEN: 190 ml PESO PROB. + AGUA: 500.95 g

TABLA 03: Liquido

Masa (Kg.)

Agua Aceite Glicerina

0.12795 kg 0.1361 kg 0.23852 kg

Volumen 𝝆(𝒌𝒈/𝒎𝟑 ) (𝒎𝟑 ) 130𝑥10−6 𝑚3 984.2307692 150𝑥10−6 𝑚3 907.3333333 190𝑥10−6 𝑚3 1255.368421

𝝆𝒓 0.9842307692 0.9073333333 1.255368421

𝒗𝒔

𝜸

1.016021884𝑥10−3 9618.49362 1.102130786𝑥10−3 8867.00573 7.965789033𝑥10−3 12268.2134

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ANEXO 02: PROCESAMIENTO DE DATOS CÁLCULO DE LA DENSIDAD ABSOLUTA (𝝆)

𝝆=

  

𝒎 𝒗

AGUA: 0.12795 kg/130𝑥10−6 𝑚3 = 984.2307692 ACEITE: 0.1361 kg/130𝑥10−6 𝑚3 = 907.3333333 GLICERINA: 0.23852 kg/130𝑥10−6 𝑚3 = 1255.368421

CÁLCULO DE LA DENSIDAD RELATIVA O GRAVEDAD ESPECIFICA (𝝆𝒓 )

𝝆𝒓 =

𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 𝝆𝒂𝒈𝒖𝒂

 AGUA: 984.2307692/ 103 Kg/m3 = 0.9842307692

 

ACEITE: 907.3333333/103 Kg/m3 = 0.90733333333 GLICERINA: 1255.368421/103 Kg/m3 = 1.255368421

CÁLCULO DEL VOLUMEN ESPECIFICO (Vs)

𝒗𝒔 =

𝟏 𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐

 AGUA: 1/984.2307692 = 1.016021884𝑥10−3  ACEITE: 1/907.3333333 = 1.102130786𝑥10−3  GLICERINA: 1/1255.368421 = 7.965789033𝑥10−3 CÁLCULO DEL PESO ESPECIFICO (𝜸)

𝜸 = 𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 ∗ 𝒈  AGUA: 984.2307692 X 9.7726 = 9618.49362  ACEITE: 907.3333333 X 9.7726 = 8867.00573  GLICERINA: 1255.368421 X 9.7726 = 12268.2134

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