Solidos

Páginas: 6 (1370 palabras) Publicado: 2 de abril de 2013
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO IV DE OPERACIONES UNITARIAS
2012-2

PRÁCTICA 1. Determinación de propiedades de sólidos 1: densidad, porosidad y
compresibilidad.
OBJETIVOS
o Determinar algunas propiedades de los materiales sólidos como densidad,
compresibilidad y porosidad.
o Adquirir criterios y fundamentos para correlacionar estas propiedades conel
comportamiento de los sólidos.
o Identificar las diferencias entre los distintos tipos de densidades.
GENERALIDADES
Las propiedades de los sólidos cuando se comportan como masas de partículas pueden
considerarse como la suma de las propiedades de todas las partículas individuales que
conforman la masa. Estas propiedades dependen de la historia de la masa, de cómo
fue conformada, eltiempo, la temperatura y la humedad relativa. Estos sólidos, al
estar compuestos por un conglomerado de partículas, granos o pedazos, presentan
propiedades que son inherentes a las sustancias que los componen, como la densidad
de las partículas, la dureza, el esfuerzo último de ruptura por compresión, el módulo
de elasticidad. Por otra parte también presentan propiedades que son debidas a suestado de agregación, como la densidad aparente, la porosidad, la compresibilidad,
entre otras, y que deben ser especialmente consideradas para caracterizar el sólido.
1. Densidad
Relación entre la masa de un material y el volumen que ocupa y cuya unidad está dada
por el sistema de unidades adoptado. Existen muchos materiales que son porosos, es
decir, el material no rellena todo el espacio sinoque deja unos espacios vacíos o
huecos que se denominan poros, los cuales pueden estar abiertos o cerrados.
Normalmente los poros se encuentran llenos de gas o de líquido y van a dificultar la
determinación tanto del volumen como de la masa real de sólido. Dependiendo de la
estructura del material, principalmente su carácter de porosidad y sus huecos, se
utilizan los términos real y aparente.La primera se refiere a la densidad media de las
partículas sólidas y la segunda considera el volumen macizo de las partículas del
material más el volumen de los poros, es decir, contempla los espacios vacíos que hay
en el material, reflejando su contenido total de porosidad.
1.1 Densidad real, ρr
Es la relación entre la masa de un material y el volumen real ocupado por el mismo,
excluyendolos espacios vacíos.
Se calcula mediante la expresión:
y

, donde

es la masa o peso de material,

son densidad real y volumen real respectivamente.

1

FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO IV DE OPERACIONES UNITARIAS
2012-2

Experimentalmente se determina mediante la siguiente relación:
Ec. 1

.

1.2 Densidad aparente
Es la relación entreel peso y el volumen total de la masa del material, incluyendo los
espacios intersticiales que dejan las partículas entre sí. Se mide determinando el peso
y el volumen de una masa de sólidos empacados libremente o al azar; también se
conoce como densidad volumétrica o aireada.
1.3 Densidad empacada
Consiste en determinar el peso de un volumen fijo de sólidos después de haber sido
sometido aun período de vibración por un tiempo determinado, con lo cual se
consigue una disminución de porosidad.
3. Compresibilidad (C)
Indica el grado de compactación que presenta una masa de partículas cuando son
sometidas a un proceso de compresión. Se calcula con la siguiente expresión:

C (%) =

( P − A)
X 10 0
P

Ec. 2

donde P es densidad empacada y A es densidad aparente o aireada.4. Porosidad (ε)
Se refiere a la cantidad de espacios vacíos que dejan las partículas
entre sí, los cuales son ocupados por aire.
Se expresa como la relación entre el volumen de tales vacíos y el
volumen total. Su valor puede determinarse con la ayuda de la
siguiente expresión:

ε=

Vlíquido
Vtotal

Ec. 3

Si ε es la fracción volumétrica de líquido, la porosidad se define como esta...
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