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Determinación de la densidad de sólidos y líquidos - Materiales y reactivos, Balanza Agua, Picnómetro Glicerina, Densímetro
Objetivo: Utilizar diferentes métodos para
medir la densidad de un sólido o de un
líquido.
Materiales y reactivos
Balanza Agua
Picnómetro Glicerina
Densímetro
Probeta
Objeto sólido
Procedimiento
1. Medí la masa del picnómetro con tapa
apoyandome de la balanza. Luego llené el picnómetro con
glicerina, le coloqué su tapa y lo limpié cuidadosamente por
fuera. Pesé nuevamente el conjunto y anoté los
resultados en una tabla.
2. Llené una probeta graduada con glicerina. Introduje
el densímetro y dejé que éste flotara libremente.
Luego observé la lectura del densímetro y el valor
que me indicó lo anoté en una tabla.
3. Medí la masa de la pesa apoyandome de la balanza. Luego llené la probeta con agua hasta la mitad e introduje
la pesa y dejé que ésta se sumergiera totalmente.
Posteriormente leí la nueva marca del agua en la probeta y los
resultados los coloqué en una tabla.
CALCULOS Y RESULTADOS
1.a) Masa del picnómetro: 14.2g
b) Masa del picnómetro + glicerina: 45.15g
c) Masa de la glicerina: 30.95g
d) Volumen del picnómetro: 25ml
e) Densidad de la glicerina: 1.24g/ml
2.a) Densidad de la glicerina:1.25g/ml
b) Los resultados no son iguales.
c) Son diferentes porque al ser un experimento, en la
medición, pudieron haber
errores experimentales.
3.a) Masa del objeto: 49.52g
b) Lectura inicial de la probeta: 50ml
c) Lectura final de la probeta: 56ml
d) Volumen del objeto: 6ml
e) Densidad del objeto: 8.25g/ml
RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS
1. Otro método mediante el cual se puede determinar la densidad de un sólido es por el principio de Arquímedes. También podemos determinarla por el método
geométrico.
Método geométrico: consiste en pesar el sólido y medir sus
dimensiones. Si el objeto es cilíndrico V= π r2 h, siendo r el
radio y h la altura. Con los datos obtenidos se puede calcular la densidad.
Principio de Arquímedes: es un principio
físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un
fluido en reposo, sera empujado con una fuerza vertical ascendente igual
al peso del
volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza
recibe el nombre de empuje hidrostatico o de Arquímedes, y se
mide en newton.
2. Para que el procedimiento tres pueda aplicarse satisfactoriamente los
sólidos no puedenser porosos, deben ser mas densos que el
líquido porque el peso del sólido sera mayor que el empuje
y por tanto lograra hundirse, pero si el empuje es mayor que el peso,
flotara, y si son iguales quedara entre dos líquidos. El
sólido no puede ser soluble en el líquido de la probeta y no
puede tener reacciones con éste.
3. El agua de mar es mas densa que el agua pura
porque ésta contiene sal y otras sustancias disueltas que la hacen
mas densa que el agua pura.
4. a) Empuje hidrostatico: es una fuerza
vertical dirigida hacia arriba que un líquido ejerce sobre un cuerpo
sumergido en él. Esto se debe a que cuando un cuerpo se sumerge en un
líquido éste ejerce fuerzas de presión sobre todos los
puntos de la superficie del cuerpo, pero como las fuerzas que actúan
tienen diferente magnitud, su resultado no sera nulo, la mayor magnitud
esta dirigida hacia arriba y es la que representa el empuje
hidrostatico del líquido sobre el cuerpo. La fórmula para
calcular el empuje hidrostatico es
E= DgV
E es empuje, D es la densidad, g la gravedad y V volumen del cuerpo.
5. b) El principio de Arquímedes es un
principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido
en un fluido en reposo, sera empujado con una fuerza vertical ascendente
igual al peso del
volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza
recibe elnombre de empuje hidrostatico o de Arquímedes, y se mide
en newton (en el SI). El principio de Arquímedes se formula
así:
E= m x g= ρf g V
Donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen del cuerpo sumergido y g
la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la
densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese
lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y esta
aplicado en el centro
de gravedad del
fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de
carena.
c) Si hay relación, ya que con el Principio de Arquímedes podemos
encontrar la densidad de un sólido en un
líquido, ademas los materiales que usamos en el laboratorio son
creados basandose en este principio como
el densímetro, y otro como
la balanza de Westphal.
Densímetro: vidrio o instrumento de metal graduado que se utiliza para
medir la densidad de un líquido. Se basa en el
principio hidrostatico del
matematico e inventor griego Arquímedes, que establece que
cualquier cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje hacia
arriba igual a la masa del
líquido desalojado. El densímetro tiene una
parte inferior en forma de ampolla llena de plomo o mercurio y flota por
sí mismo en la disolución a medir. Cuando
esta sumergido, la varilla graduada se eleva verticalmentepara dar una
lectura de la escala.
Balanza de Westphal: tiene su fundamento en el principio de Arquímedes,
es una balanza de brazos desiguales que se utiliza
para la determinación de densidades de líquidos.
CONCLUSIONES
1. La densidad es la relación entre la masa de un cuerpo y su volumen.
2. Para que un
sólido se sumerja totalmente en un líquido, el objeto
sólido debe ser mas denso que el líquido, porque el peso
es mayor que el empuje.
3. El empuje depende de la densidad del
fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en un
lugar determinado.
4. Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un
líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen de
líquido desalojado.
5. Para hallar el volumen de un sólido por medio de la probeta se necesita que
éste cumpla con ciertos requisitos:
* Él sólido no debe ser poroso, debe ser mas denso que el
líquido, no puede ser soluble en el líquido de la probeta y no
puede reaccionar con éste.
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