FISICA IE.A.P.I AGROINDUSTRIAL

LABORATORIO N° 07

DENSIDAD DE LÍQUIDOS

NO MISIBLES

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I. INTRODUCCIÓN

El presente informe trata de los líquidos no miscibles, que son un

tipo de líquidos que no puede mezclarse, entendido esto si dos

líquidos o cuerpos no pueden mezclarse es porque aquí entra a

tallar otro termino de suma importancia que es la densidad.

Ahora que es densidad, se entiende por densidad a la relación que

existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. Se dice que dos

líquidos son no miscibles cuando tienen diferentes densidades y

esto es lógico para explicar esto tomaremos como ejemplo el

agua con el aceite.

Supongamos que tenemos un recipiente lleno de agua y a este le

agregamos un poco de aceite veremos la separación de estos

líquido, se visualizara el aceite en la superficie esto ocurre porque

el aceite es menos denso que el agua es decir la densidad del

aceite en teoría vale 0.92 kg/m3 y la del agua 1 kg/m3

concluimos que el cuerpo de mayor densidad siempre va al fondo.

En el presente trabajo se dispuso de una serie de materiales para

su pronta ejecución y demostrar que la teoría de líquidos no

miscibles es verdadera empleamos primero unos tubos en forma

de u sobre el cual vaciaríamos los líquidos y el soporte universal

luego de a ver echo los cálculos respectivos tomamos nota en la

tabla según los requisitos establecidos por el docente.

A continuación se expondrá los procedimientos necesarios para

poder cumplir con los requisitos que demanda el presente

informe.

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II. OBJETIVOS

Determinar la densidad del aceite.

III. IMPORTANCIA:

- La densidad es una importante característica física de la

materia. Todos los objetos tienen una densidad que puede

aumentar o disminuir como resultado de las acciones que

recaen sobre el objeto. Los efectos de la densidad son

importantes para el funcionamiento del universo y de

nuestra vida cotidiana. Es fácil de encontrar la densidad de un

objeto y comprobar su efecto.

- Conocer la densidad de una sustancia te permite a través de la

medición de su volumen saber la cantidad de masa que hay. La

medición del volumen de una sustancia es relativamente más

sencilla que medir su masa por eso la ventaja de conocer su

densidad.

- La determinación de la densidad es importantísima ya que la

densidad es una propiedad intensiva y característica de la

materia, esto quiere decir que nos permite clasificar la

sustancia de la cual está hecho un sistema. Esto le permitió a

Arquímedes determinar si la corona del Rey era de oro

mediante la relación entre la masa y el volumen de la misma,

de ahí sale la famosa frase "Eureka!". Tiene otras aplicaciones

por ejemplo en soluciones se puede determinar la densidad con

un densímetro y el volumen con una probeta y conocer la masa

de la misma para titularla.

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IV. FUNDAMENTO TEÓRICO

LIQUIDOS NO MISCIBLES

Antes de entrar al desarrollo de la práctica del laboratorio demos

algunos conceptos que nos servirán como base para el mejor

entendimiento de la misma.

TEORÍA DE ERRORES

Por las limitaciones mencionadas, varias medidas de la cantidad A

pueden dar valores diferentes, tales como: A1, A2, A3,…,An que

difieren entre si probablemente en una cantidad muy pequeña. El

valor promedio de A será la media aritmética, de modo que Am

es:

Am=A1+A2+A3+…+AN

N

Donde N es el número de medidas.

La diferencia entre cada medida y el valor promedio de las

mismas se llama “desviación” la cual puede ser positiva o

negativa:

d1 = A1-Am, d2 = A2-Am, d3 = A3-Am,…, dn = AN-Am

El error absoluto cometido en las mediciones se calcula con la

fórmula:

E

|¿|=√ ∑i=1

n

di2

N (N−1)¿

Donde di es la desviación de cada medida. Luego, el valor de la

medida A en: A = Am ± E

El error relativo es el cociente entre el error absoluto y el valor

medio.

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Er=E|¿|

Am¿

El error porcentual es calculado con la fórmula: E% = Er x 100

MISCIBILIDAD

Es un término usado en química que se refiere a la propiedad de

algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción,

formando una mezcla. En principio, el término es también aplicado

a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para

referirse a la solubilidad de un líquido en otro. El agua y

el etanol (alcohol etílico), por ejemplo, son miscibles en cualquier

proporción.

Por el contrario, se dice que las sustancias son inmiscibles sí en

ninguna proporción son capaces de formar una fase homogénea.

Por ejemplo, el éter etílico es en cierta medida soluble en agua,

pero a estos dos solventes no se les considera miscibles dado que

no son solubles en todas las proporciones.

DENSIDAD

Aunque toda la materia posee masa y volumen,   la

misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan

distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son

pesados, mientras que la misma cantidad de goma de

borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir

la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre

de densidad. Cuanto mayor sea

la densidad de un cuerpo, más pesado nos

parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un

cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se

mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3)

la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3).

Esta unidad de medida,  sin embargo, es muy poco usada, ya que

es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como

un kilogramo ocupa un volumen de un litro.

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La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las

del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando

siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear

otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr. /c.c.),

de esta forma la densidad del agua será: 1 gr. /c.c.

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora

mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de

una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una

sustancia flotará 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

hundirán en la gasolina, de densidad más baja.

Densidad: La densidad es una característica de cada sustancia.

Nos vamos a referir a líquidos y sólidos homogéneos. Su densidad,

prácticamente, no cambia con la presión y la temperatura;

mientras que los gases son muy sensibles a las variaciones de

estas magnitudes.

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SUSTANCIADENSIDAD

EN kg/m3

DENSIDAD

EN g/c.c.

Agua 1000 1

Aceite 920 0,92

Gasolina 680 0,68

Plomo 11300 11,3

Acero 7800 7,8

Mercurio 13600 13,6

Madera 900 0,9

Aire 1,3 0,0013

Butano 2,6 0,026

Dióxido de carbono 1,8 0,018

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Si tenemos un líquido cualquiera contenido en un recipiente en

forma de U, podemos notar que en ambos brazos el líquido

alcanza la misma altura (Ver fig. 1). Esto también nos sugiere que

dos puntos cualesquiera simétricos en el tubo tendrán la misma

presión, ya que ésta solamente es función de la altura, cuando el

líquido se encuentra en reposo.

Fig. 1 Fig. 2

Si en uno de los brazos del tubo se vierte cierta cantidad

de un líquido no miscible, se observará en el tubo un

desnivel respecto al punto de equilibrio. (Ver fig. 2).

Teniéndolo en cuenta que la presión en los puntos A´, B’

es la misma tenemos:

PA'=PB' … (1)

Patm+ ρx gh2=Patm+ρgh1

h1=( ρ xρ )h2 …(2)

Si tenemos muchos valores de h1 y h2 y graficamos h1 Vs h2 (Ver

fig. 3), obtenemos una recta, cuya pendiente es la densidad

relativa de los líquidos de trabajo, generalmente se trabaja con

agua y por lo tanto la densidad relativa es tomada respecto a

este elemento.

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Fig. 3 Si consideramos que la densidad del agua es

1g/cm3, podemos obtener en forma directa la

densidad y el peso específico del líquido no miscible.

V. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS:

Formulas a utilizar:

Po = 1,01325x105 N/m² o Pa.

Ecuación de Bernoulli:

Ecuación de continuidad:

Caudal:

Hallar la densidad del aceite:

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Tg(α)=ρrα h1

h2

o

Se colocó y sujeto la manguera en el soporte, y se le agrego 10 ml de agua y 10 ml de aceite.

P= P0 + ρ.g.h

P1 + 12

ρV 12 +ρgh1 = P2 +

12ρV 2

2 + ρgh2

A1V1=A2V2

Q=(A)(V)

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La presión en el punto A es igual que en el punto B:

Po + ρaceite gh(A)=Po+ ρh20gh(B)ρH20= 1000 kg/m3=1g/cm3Po + ρaceite h(A)= Po+ 1g/cm3h(B)ρaceite =h(B)1 g/cm 3

h(A)

ρaceite =4,5cm x1g /cm36,8cm ρaceite=0,66 g/cm 3

VI. OBSERVACIONES:

- Los materiales usados no estaban en buen estado, la mayoría

estaba gastado yeso dificulta un mejor desarrollo del tema.

- Se debe empezar la clase de práctica a la hora indicada, para

de esa manera evitar retrasos en el desarrollo del tema.

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P(A)=P(B)

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- Se debe tener más materiales para variar las formas de

estudio, en esta oportunidad, solo se usó el aceite, más no el

petróleo, u otros líquidos que nos pueden indicar una mejor

visión del tema.

VII. CONCLUSIONES:

- En la práctica, hicimos uso del aceite y agua, llegamos a la

conclusión de que son líquidos no miscibles, por eso no se

pueden unir.

-

- Tanto el aceite como el agua, presentan densidades distintas,

esta es la razón por la cual no se unen, la densidad del agua

es 1g/cm3 y la densidad del aceite es de 0.92 g/cm3.

- En la práctica, la función de nosotros fue encontrar la

densidad del aceite, y tomar diferentes puntos de referencia,

para comprobar que sea cualquier punto de referencia que

tomemos, la densidad seguirá siendo la misma.

VIII. RECOMENDACIONES:

- Informar y pedir mejores materiales para la elaboración del

tema, ya que estos nos permiten tener una mejor idea del

desarrollo de la clase.

- Debemos usar el guardapolvo para evitar cualquier estrago, y

así realizar la práctica de una manera adecuada.

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- Debemos tener en cuenta la limpieza en los materiales,

cuando estos sean expuestos hacia nosotros, deben estar

limpios para evitar muchos errores en la práctica.

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IX. BIBLIOGRAFÍA

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Editorial

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YOUNG. Educativo Interamericano S.A.

1986.

FELIX AUCALLANCHI Física. Segunda Edición. Colección

VELÁSQUEZ Racso. Lima. 1992.

J. GOLDEMBERG, FISICA GENERAL Y

EXPERIMENTAL,

Segunda Edic. Nueva Editorial

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