NOMBRE DE ESTUDIANTES
LORENA ISABEL SUESCA CASTIBLANCO 2010216120
JULIO JUNIOR MARQUEZ RIVERA 2010216073
ANA MARIA CASTELLANOS 2008211007

JOSE G. OLIVEROS 2008216140


FACULTAD DE INGENIERIA


INGENIERIA INDUSTRIAL

INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

INGENIERIA AGRONOMICA




RAFAEL SEGUNDO GUTIERREZ CERA


MAGISTER EN CIENCIAS QUIMICAS




11 de marzo 2011




  • En este laboratorio, haremos practicas, las cuales nos sirven para determinar ciertas características Una de estas características es el peso, el cual nos sirve para hallar la relación entre peso y volumen, para posteriormente saber cuanto puede pesar determinado volumen, o para saber que volumen puede hacer determinado peso del solido y utilizaremos métodos para hallar la densidad de sólidos irregulares como el método de Arquímedes.
  • Por ende se realizara los análisis de los cálculos obtenidos, que pueden llevar o no a los resultados esperados por medio de las diferentes instrumentaciones usando las propiedades de las medidas y observando su precisión fuente de error y manejo de cifras significativas para así poder determinar las densidades de las diferentes sólidos que se encontraran en el laboratorio.

  • OBJETIVOS
    • aplicar las técnicas que se utilizan para medir sustancias solidas, liquidas y gaseosas.
    • comprobar la fundamentación teórica poniendo en comparación los conocimientos adquiridos.
    • determinar la densidad de sólidos regulares e irregulares.
    • Analizar los resultados obtenidos con el fin de corroborar los conocimientos adquiridos en clase.






  • FUNDAMENTACION TEORICA
  • DENSIDAD
  • En física el término densidad (
    rho,!
    rho,!
    ) es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. En términos sencillos, un objeto pequeño y pesado, como una piedra o un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano, como un corcho o un poco de espuma.
  • DENSIDAD ABSOLUTA
  • La densidad absoluta o densidad normal, también llamada densidad real, expresa la masa por unidad de volumen. Cuando no se hace ninguna aclaración al respecto, el término «densidad» suele entenderse en el sentido de densidad absoluta. La densidad es una propiedad intensiva de la materia producto de dos propiedades extensivas e intensivas.





Densidad relativa
  • La densidad relativa o aparente expresa la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, resultando una magnitud adimensional. La densidad del agua tiene un valor de 1 kg/l —a las condiciones de 1 atm y 4 °C— equivalente a 1000 kg/m3. Aunque la unidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es kg/m3, también es costumbre expresar la densidad de los líquidos en g/cm3.
  • UNIDADES DE DENSIDAD
  • Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) son:
    • Kilogramo por metro cúbico (kg/m³)
    • Gramo por centímetro cúbico (g/cm³)




Unidades fuera del SI:
    • En gases suele usarse como gramo por decímetro cúbico (g/dm³) (Usado así para poder simplificar con la constante universal R = 0.082 atm * dm³ / K mol)
    • Kilogramo por litro (kg/L). El agua generalmente tiene una densidad alrededor de 1 kg/L, haciendo de esta una unidad conveniente.
    • Gramo por mililitro (g/ml), que equivale a (g/cm³).




También hay equivalencias numéricas de kg/L (1 kg/L = 1 g/cm³ = 1 g/ml).
  • Otras unidades usadas en el Sistema Anglosajón de Unidades son:
    • Onza por pulgada cúbica (oz/in3)
    • Libra por pulgada cúbica (lb/in3)
    • Libra por pie cúbico (lb/ft3)
    • Libra por yarda cúbica (lb/yd3)
    • Libra por galón (lb/gal)
    • Libra por bushel americano (lb/bu)
    • Slug por pie cúbico.




DENSIDAD MEDIA Y PUNTUAL
  • Para un material homogéneo, la fórmula masa/volumen puede aplicarse sin reparos. En el caso de un objeto no homogéneo, en cambio, dicha fórmula tiene el problema de que las densidades de las distintas partes son diferentes. En este caso, se puede medir la "densidad media", aplicando la fórmula masa/volumen a todo el objeto, o la "densidad puntual" que será distinta en cada punto del objeto. En esta variante, la fórmula se aplica a cada porción del objeto que sea homogénea (a cada fase).
  • Por ejemplo, un vaso con agua es un objeto con dos partes. Si uno considera la densidad en cada punto, ésta es distinta para el agua y para el vidrio. La densidad media, en cambio, es una sola para todo el objeto, y resultará intermedia entre la densidad del agua y la del vidrio. La densidad media de un material no es una propiedad intrínseca y depende de la forma en la que el material haya sido tratado: si está en granos o en polvo ocupará más espacio que si está en forma compacta.


  • MEDICIÓN DE DENSIDAD

  • Picnómetro
  • Si se aplican las fórmulas de la sección anterior, la densidad se puede medir en forma indirecta; se miden la masa y el volumen por separado, y luego se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las longitudes apropiadas, o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.
  • Un instrumento muy común para medir en forma directa la densidad de un líquido es el densímetro. Un instrumento menos común es el picnómetro, y en el caso de gases, el picnómetro de gas. Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante
  • CAMBIOS DE DENSIDAD
  • En general, la densidad de un material varía al cambiar la presión o la temperatura. Se puede demostrar, utilizando la termodinámica que al aumentar la presión debe aumentar la densidad de cualquier material estable. En cambio, si bien al aumentar la temperatura usualmente decrece la densidad de los materiales, hay excepciones notables. Por ejemplo, la densidad del agua líquida crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C y lo mismo ocurre con el silicio a bajas temperaturas.
  • El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy pequeño, por lo que típicamente la compresibilidad de un líquido o sólido es de 10–6 bar–1 (1 bar=0.1 MPa) y el coeficiente de dilatación térmica es de 10–5 K–1.
  • Por otro lado, la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presión y la temperatura. La ley de los gases ideales describe matemáticamente la relación entre estas tres magnitudes:
  • Donde R es la constante universal de los gases ideales, P es la presión del gas, m su masa molar, y T la temperatura absoluta.
  • Eso significa que un gas ideal a 300 K (27 °C) y 1 bar duplicará su densidad si se aumenta la presión a 2 bar o, alternativamente, se reduce su temperatura a 150 K.

  • PROCEDIMIENTO
  • DENSIDAD DE UN SÓLIDO REGULAR

  • Objeto: caja

SPM_A0136.jpg
  • Medidas:
  • - Ancho, 61mm
  • - Largo, 61mm
  • - Profundidad, 16mm
  • -
  • Volumen= (61mm) (61mm) (16mm)
  • Volumen=59536(mm)3=59.536cm3
  • Masa= 4.7g SPM_A0132.jpg
  • Densidad = masa/volumen
  • SOLIDO IRREGULAR
  • Objeto: Roca




  • Se le agregaron 50ml de agua en una probeta, luego se introdujo la roca, con esta dentro se incremento el volumen de la medida en la probeta hasta 55ml. Por diferencia de volumen final menos el volumen inicial obtuvimos que el volumen de la roca fue de:
  • V=5ml
  • La masa de la roca fue de 15.9g

  • DENSIDAD DEL AGUA
  • Uso de la probeta

  • Se peso una probeta y su masa fue 52.6g, luego se lleno de agua, se volvió a pesar y su masa final fue de 102.5g, la diferencia de la masa final menos la masa inicial nos determina la masa del líquido en este caso agua, y está dada de la siguiente manera:
  • El volumen de agua utilizado fue de 50ml, por lo tanto la densidad es:

  • Uso del picnómetro

  • Se peso un picnómetro vacio, su masa fue de 18.3g, luego se lleno de agua y su masa final fue de 45.3g.
  • El volumen del picnómetro es de 25ml
SPM_A0133.jpg
  • 



  • DENSIDAD DEL ALCOHOL
  • Uso del picnómetro
  • Se peso el picnómetro vacio, su masa fue de 18.3g, luego se lleno de alcohol, se realizo su peso y su masa final fue de 40g
  • El volumen del picnómetro es de 25ml
  • CUESTIONARIO
    1. ¿Cómo afecta el incremento de temperatura la densidad de los líquidos?.




R/ Como se sabe la densidad es el cociente masa/volumen, al aumentar la temperatura las moléculas del liquido aumentan sus vibraciones lo que las separa más. Al separarse en el mismo volumen habrá menos masa de líquido
    1. Elabore en papel milimetrado una grafica que muestre la variación de la densidad en una serie orgánica homologa.
    2. Describa los procedimientos para determinar la densidad en cada no de los siguientes materiales:




a) Madera
  • b) Plástico
  • c) Corcho
  • R/ El procedimiento para determinar la densidad de los anteriores materiales es medir su masa en una balanza y tomar sus dimensiones para saber su volumen luego por formula se determina la densidad.
  • Si la madera es irregular se aplica el método de Arquímedes para hallar el volumen y luego se determina la densidad.

    1. ¿Cómo se puede medir la densidad de los gases? ¿Cuál es la formula de expresar la densidad (unidades) en este caso?




Con la ecuación general de los gases
  • PV = nRT
  • P= presión
  • T= temperatura
  • R= contante de los gases (las unidades dependen lo las unidades de T y P y V)
  • n= moles
  • V=volumen

  • puedes sacar los moles y en base a eso sacar con el peso molecular obtener el peso. y si el peso y el volumen que ocupa este, es fácil determinar su densidad

  • densidad = peso/volumen. El término "Condiciones Normales" se suele utilizar mucho para la medición de volúmenes de gases (siendo un mol de un gas medido en condiciones normales 22,414 L) y se usa en el campo de la Termodinámica. Sin embargo, en Termodinámica se usa de forma mucho más habitual otras condiciones de referencia que son más cómodas y fácilmente reproducibles, las llamadas condiciones estándar. Las condiciones estándar hacen referencia a una temperatura de 298 K (25 ºC) y a una presión de 1 atm (101.325 Pa).
    1. ¿Se puede medir densidad de un terrón de azúcar por el método descrito para los sólidos irregulares? Explique




R/ si se puede medir, siempre que un cuerpo pueda desalojar o desplazar volumen se podrá utilizar este método.
    1. ¿Qué ventajas para los sistemas vivos tiene el hecho que el hielo sea menos denso que el agua liquida?




La ventaja es que el hielo al no sumergirse por tener la densidad menor al del agua liquida no entra en contacto con los ecosistemas acuáticos por lo tanto no les causa tanto daño como si ocurriría en caso contrario (el hielo quemaría la vegetación y los animales morirían)

  • CONCLUSION


  • Se puede concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite saber la ligereza o pesadez de una sustancia, la cual puede ser determinada por una relación de masa volumen.
  • Hoy en día existen diferentes métodos para hallar la densidad de todo tipo de sustancia, siendo unos más precisos que otros, con este laboratorio se determino que el método más usual es el principio Arquímedes ya que mientras un cuerpo desaloje volumen puede determinarse su densidad.
  • Además esta es afectada por ciertos cambio ya sea temperatura o presión lo que provoca que el cuerpo pueda ser más ligero o pesado, con la instrumentación del laboratorio (picnómetro) se pudo ser más preciso en la medición de masa de ciertos líquidos disminuyendo considerablemente los posibles errores de precisión.