Medición de incertidumbre

MEDICIÓN DE INCERTIDUMBRE

Julián F. Albarracín, Ricardo Cogua B., Juan C. Granados S.
Grupo No. 1

Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, Colombia
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
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Laboratorio de Propiedades Termodinámicas y de Transporte
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Resumen-------------------------------------------------
La práctica tiene como objetivo, a partir de la estimación de dos propiedades físicas medibles como temperatura y volumen, apreciar y comprender que las medidas no son exactas y por lo tanto poseen dudas o incertidumbre. Esta incertidumbre viene dada por el instrumento utilizado o por la subjetividad de quien realiza la medición. Para este finen el laboratorio se determina, por un lado, el volumen de un fluido contenido en un picnómetro y por otro lado, se determina la temperatura de ebullición del agua a las condiciones de Bogotá. Con los datos obtenidos se estableció el intervalo de confianza del picnómetro –que dista del reportado por el fabricante– y corresponde a 5,3422 mL ± 0,0013 mL; mientras que en el caso de la temperatura seencontró que aspectos como la longitud inmersa en el agua influyen en la medición y por supuesto en la incertidumbre del mismo.
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1. Introducción

En el ejercicio diario de la mayoría de las profesiones es necesario realizar mediciones, dicho proceso arroja valores que son el resultado de una comparación con un patrón de referencia, loscuales no son totalmente exactos, y de este modo dan cabida a una duda o incertidumbre respecto a que tan cercano o que tan lejos se encuentra el valor obtenido experimentalmente del valor real. Esta incertidumbre, aumenta la confianza que se puede tener sobre la validez de un resultado obtenido a partir de instrumentos de medición. (Trujillo & Sánchez, 2006)

Las medidas se pueden verafectadas por varios factores, entre estos se pueden encontrar las imperfecciones en los instrumentos de medida y los errores en el método, que llevan a errores sistemáticos fácilmente determinables, y afectan la exactitud de la medida mas no su precisión; la falta de habilidad del operador lleva a errores personales que pueden ser fácilmente corregidos preparando el trabajo a realizar. Finalmente esposible encontrar variaciones cuyas causas no se pueden predecir ni calcular, las cuales llevan a los errores aleatorios; dichos errores pueden ser estimados con ayuda de la estadística. (Trujillo & Sánchez, 2006)

El presente trabajo busca determinar la incertidumbre en las medidas de un picnómetro, y de dos termómetros de mercurio fabricados por diferentes empresas; se realiza un análisisestadístico de los resultados obtenidos, y se espera poder comparar dichos resultados con los obtenidos en la literatura con el fin de determinar qué tan precisos y exactos son cada uno de los instrumentos utilizados en el experimento.

2. Sección Experimental

Para el desarrollo de ésta práctica se determinó en el laboratorio dos propiedades físicas, en este caso temperatura y volumen (Harris,2001). En la figura 1 se muestra el procedimiento llevado a cabo en el laboratorio para la evaluación del volumen de agua contenido en un picnómetro. Mientras que en la figura 2 se muestra el procedimiento realizado para la determinación de la temperatura de ebullición del agua.

Figura 1 – Procedimiento para la determinación del Volumen

Figura 2 – Procedimiento para la determinación de laTemperatura

3. Resultados y Discusión

En cuanto a la determinación del volumen de un picnómetro marca Viel de 5 mL ± 0,4 mL categoría B, en la tabla 1 se muestran los resultados obtenidos.

Tabla 1 – Resultados de Volumen para el Picnómetro
Intento | Vol. Picnómetro (mL) ± 0,0001 mL |
1 | 5,3353 |
2 | 5,3408 |
3 | 5,3398 |
4 | 5,3430 |
5 | 5,3430 |
6 | 5,3424 |
7 |...