UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y

AMBIENTAL

ESCUELA DE PETRLEOS

INFORME DE LABORATORIO N 8

NOMBRE: Quezada Espinosa David Andrs. FECHA: 2014_07_23

PROFESOR: Dr. Bolvar Enrquez. CURSO: Cuarto

1. Tema: Densidad de slidos

2. Objetivos:

2.1. Objetivo General

Conocer los parmetros que intervienen en la densidad de los slidos.

2.2. Objetivos Especficos

Calcular la densidad de algunos slidos aplicando el principio de

Arqumedes.

Identificar los slidos utilizados en la experiencia por medio de las

densidades calculadas y comparar con algunos valores tericos.

3. Marco Terico

Propiedades extensivas e intensivas

Las propiedades fsicas de las sustancias pueden ser clasificadas como

propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen de la

cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son

propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad

de materia.

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El

color y el punto de fusin de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una

muestra pequea o para una muestra grande.

Puesto que dos sustancias no tienen propiedades fsicas y qumicas idnticas a las

mismas condiciones, es posible utilizar las propiedades para identificar y distinguir

entre sustancias diferentes.

Densidad

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor

es especfico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de

otras.

La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de

la presin. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de

volumen:

=

= , = , =

Se acostumbra a expresar la densidad de los lquidos y slidos en g/mL o g/cm3 y

la densidad de los gases en g/L.

Gravedad especfica

La gravedad especfica de una sustancia se define como la relacin entre la

densidad de una sustancia y la densidad del agua, medida esta ltima a 4 C. Por

ejemplo: la densidad del mercurio es 13.6 g/mL y la densidad del agua es 1.00

g/mL. La gravedad especfica del mercurio ser:

gr. esp. =

La gravedad especfica no tiene unidades, sirve para denotar cuntas veces es

ms pesada o ms densa una sustancia con respecto al agua.

Densidad aparente

La Densidad Aparente de un material o un cuerpo es la relacin entre el volumen y

el peso seco, incluyendo huecos y poros que contenga, aparentes o no. Esta

definicin se emplea tanto en Geologa como en la Teora de los Materiales.

Los factores que afectan a la densidad aparente son la composicin y la estructura.

Por ejemplo, suelos arenosos tienden a tener densidades mayores que suelos ms

finos, al mismo tiempo en suelos bien estructurados los valores son menores.

La densidad aparente del suelo es un buen indicador de importantes caractersticas

del suelo, tales como porosidad, grado de aireacin y capacidad de drenaje.

En un tipo de suelo los valores bajos de densidad aparente implican suelos porosos,

bien aireados y con buen drenaje.

Por otro lado, si los valores son altos, quiere decir que el suelo es compacto o poco

poroso, que tiene poca porosidad en su composicin, que la infiltracin del agua es

lenta, lo cual puede provocar anegamientos.

Principio de Arqumedes

La determinacin de la densidad de slidos por el principio de Arqumedes

consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre

el peso del slido en el aire (ws) y el peso aparente del slido sumergido en el

lquido (wa). El volumen del lquido desalojado corresponde al volumen del slido

sumergido.

E = wdes = ws - wa = VdL

Donde wdes es el peso de lquido desalojado, V el volumen del slido y dL la

densidad del lquido.

Para la determinacin de la densidad pueden emplearse instrumentos basados en

el principio de Arqumedes como la balanza de Westphal y los aermetros.

Determinacin de la densidad por el mtodo de la probeta

El slido se sumerge con cuidado y completamente en una probeta que contiene

un volumen exacto de agua (Vo). Luego se lee cuidadosamente el volumen final

(Vf). El volumen del slido corresponde a la diferencia:

V = V = Vf - Vo

Con los datos obtenidos se puede determinar la densidad.

4. Montaje del equipo.

4.1. Diagrama del experimento

5. Procedimiento

Pesamos individualmente cada uno de los materiales de densidad

desconocida.

Almacenar agua en el vaso de precipitacin.

4.2. Materiales.

1. Probeta grande

2. Probeta pequea

3. Roca

4. Cilindro metlico

5. Embudo de vidrio

6. Arandela

7. Vaso de precipitacin

8. Balanza

1

6

1

5

1

4

1

3

2

7

1 8

Agregamos una cantidad exacta en la probeta grande, en donde

sumergiremos los materiales grandes y hacemos lo mismo en la probeta

pequea.

Escogemos un material cualquiera tomando en consideracin su tamao

y lo sumergimos en la probeta.

Realizamos la lectura del nuevo volumen en la probeta y hacemos una

diferencia entre el volumen final e inicial, obteniendo as el volumen del

cuerpo sumergido.

Realizamos el mismo proceso para todos los materiales.

6. Datos experimentales

CUERPO SLIDO

MASA DEL CUERPO (g)

VOLUMEN INICIAL (mL)

VOLUMEN FINAL (mL)

VOLUMEN DEL SLIDO (mL)

Roca 43,804 150 168 18

Cilindro de metal 24,636 35 38 3

Arandela 7,391 30 31 1

Embudo 6,051 20 22 2

7. Clculos

Roca

= 0

= 168 150

= 18

=

=43.804

18

= 2.433556

Cilindro de metal

= 0

= 38 35

= 3

=

=24.636

3

= 8.212

Arandela

= 0

= 31 30

= 1

=

=7.391

1

= 7.391

Porcentaje de error:

Embudo

= 0

= 22 20

= 2

=

=6.051

2

= 3.0255

DENSIDADES TERICAS

CUERPO SLIDO

DENSIDAD TERICO (g/mL)

Pmez 2,35

Hierro 7,9

Acero 7,8

Vidrio 3

() = 2.35

() = 2.4335

=() ()

() 100%

=2.35

2.4335

2.35

100%

= 3.55%

8. Tabla de resultados

CUERPO SLIDO

MATERIAL DEL SLIDO

DENSIDAD REAL (g/mL)

DENSIDAD TERICA (g/mL)

PORCENTAJE DE ERROR (%)

Roca Pmez 2,4335 2,3500 3,5532

Cilindro de metal Hierro 8,2120 7,9000 3,9493

Arandela Acero 7,3910 7,8000 5,2436

Embudo Vidrio 3,0255 3,0000 0,8522

9. Conclusiones.

Al sumergir un cuerpo en un fluido, el volumen de fluido desplazado es igual

al volumen del dicho cuerpo.

La densidad es la relacin de la cantidad de masa que se encuentra en cierto

volumen, entonces, en nuestra prctica para que la masa de piedra pmez

sea igual a la masa del cilindro de hierro debe haber un mayor volumen de

piedra, debido a la diferencia de densidad.

Se determin que la roca tiene una densidad semejante a la de piedra pmez,

el cilindro metlico se asemeja al hierro, el material de la arandela

corresponde al acero y el material del embudo empata con vidrio.

10. Recomendaciones.

Que se revise el estado de los instrumentos de medicin.

Llevar a cabo cada medicin con suma precisin para evitar errores en los

clculos.

Que se aforen correctamente las probetas para medir con el menor

porcentaje de error el volumen de fluido desplazado.

11. Bibliografa.

BOLIVAR E, Gua de laboratorio Fisicoqumica. Universidad Central del

Ecuador, Facultad de Ingeniera en Geologa, Minas, Petrleos y Ambiental,

Quito Ecuador.

http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica02.

htm

http://www.monografias.com/trabajos33/viscosidad/viscosidad.shtml

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