mecanica de fluidos

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Ingeniería Mecánica
Núcleo de Termofluidos

Laboratorio de Mecánica de Fluidos (Código 0622502L)
Práctica 1: Medición de la densidad de un líquido

Autor:

Ing. Fernando González

Revisión:

Ing. Rubén Darío Omaña
TSU. Jorge Bedoya

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1 Objetivos
a.
b.
c.
d.

Definir los conceptos de Densidad, peso específico,Densidad Relativa y grados API.
Conocer las partes constitutivas de la balanza de Mohr-Westphal, su calibración y uso.
Conocer el principio de funcionamiento de la balanza de Mohr-Westphal y del densímetro.
Determinar la densidad relativa de diferentes líquidos a temperatura ambiente, mediante el uso de la
balanza de Mohr-Westphal y del densímetro.
e. Expresar la densidad relativa de unhidrocarburo líquido o derivado en la escala de grados API.
f. Usar la densidad relativa en grados API para determinar la gravedad específica de un hidrocarburo
líquido o derivado a diferentes temperaturas.
g. Analizar la influencia de la temperatura sobre la densidad de de un hidrocarburo líquido o derivado.

2 Marco teórico
2.1 Densidad
La densidad () es una propiedad de los fluidos, esdefinida como el cociente de la masa del fluido
entre el volumen ocupado.



m
V

(1.1)

En el sistema internacional (SI) las unidades de la densidad será kilogramo por metro cubico (kg/m3).

2.2 Peso específico
Otra relación importante surge al relacionar el peso del fluido con el volumen ocupado, a esta
propiedad se le denomina peso específico (), y tendrá como unidades el Newtonpor metro cubico (N/m3) en
el SI.



w mg

 g
V
V

(1.2)

2.3 Densidad relativa o Gravedad específica
La densidad relativa (S) es el cociente de la densidad de la sustancia entre la densidad de una sustancia
de referencia.

S

Sustancia
Referencia

(1.3)

La sustancia de referencia para los líquidos en el sistema internacional es el agua a 4°C (1000kg/m3). En
el casode los gases, la sustancia de referencia es el aire a condiciones estándar, es decir a 15° y 101.325 kPa
(1.225 kg/m3).
Otra escala de gravedad específica, empleada por el Instituto Americano del Petróleo (API por sus siglas
en inglés American Petroleum Institute), está basada en una temperatura de referencia de 60°F (15.56°C) y

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está diseñada para hidrocarburos y sus derivados. Larelación entre la densidad relativa (S) y los grados API
(°API) es la siguiente:

 API 

141.5
 131.5
S T 

(1.4)

ref

En esta escala se puede apreciar que un hidrocarburo de 10°API presenta una gravedad específica
similar a la del agua. Si la gravedad específica es menor a 10°API, el hidrocarburo se hundirá en el agua (será
más pesado que el agua); en caso contrario, sí presentauna gravedad específica mayor 10°API, éste flotará
sobre el agua (la densidad del hidrocarburo en este caso será menor a la del agua).
La gravedad específica en grados API permite hacer una clasificación del petróleo, la cual está vinculada
fuertemente con el valor del mismo (un barril – 159 litros - de petróleo liviano es más costoso que de petróleo
extrapesado, esto debido a costos derefinamiento). Según los grados API, el petróleo puede dividirse en:






Liviano: Petróleo con gravedad específica mayor a 31.1°API
Medio: Presentan una gravedad específica comprendida entre 22.3 y 31.1 °API.
Pesado: Tienen una gravedad específica comprendida entre 10 y 22.3°API.
Extrapesado: Este petróleo presenta una gravedad específica menor a 10°API.

2.4 Principio de ArquímedesEste principio plantea que todo cuerpo en reposo, sumergido parcial o totalmente en un fluido,
experimentará una fuerza de empuje (E) equivalente al peso del fluido desplazado, matemáticamente esto se
puede plantear como:

E  mg   fluidoVDesplazado g

(1.5)

3 Descripción de los equipos a utilizar
3.1 Balanza de Mohr-Westphal
La balanza de Mohr-Westphal constituye un tipo de balanza...