Densidad de solidos y liquidos

DENSIDAD DE SÓLIDOS Y LIQUIDOS

OBJETIVO:

Determinar la densidad de un cuerpo solidó regular.
Determinar la densidad de un líquido.

Utilizando varios métodos para el primer objetivo y el principio de Arquímedes para ambos.

MATERIALES:

01 Soporte Universal.
01 Balanza.
01 Probeta Graduada.
02 Calibrador Vernier.
Alcohol (metilito).
Agua.
Agua destilada.

FUNDAMENTO TEORICO:Para determinar la densidad de un solidó se tiene que hallar su masa en una balanza. Su volumen se podrá conocer, para sólidos regulares midiendo sus dimensiones y utilizando las formulas ya conocidas, pero si es un solidó irregular, se sumerge en una probeta graduada que contiene un volumen de un liquido, en el cual el solidó sea insoluble previamente medido. El volumen desplazado es elvolumen del solidó.

Para calcular la densidad de un cuerpo solido, se mide el volumen y su masa, luego se utiliza la formula.

ρ=m/v (1)

Cuando un cuerpo de forma arbitraria se sumerge totalmente en un liquido que esta contenido en un recipiente graduado desplazara un volumen de este liquido que es igual al volumen del cuerpo sumergido, una vez determinado en el recipiente graduado elvolumen desalojado se calcula la densidad del cuerpo utilizando la ecuación (1), cuando un cuerpo se encuentra sumergido, este experimentara una disminución aparente de su peso (W’) cuyo valor se registrara en el dinamómetro o balanza.

[pic]
Figura 1

De la figura 1 se cumple:

W’=W-E
Luego

E=W-W’ (2)
Donde:
E=Empuje
W=Peso real del cuerpo.W’=Peso aparente.

En virtud del principio de Arquímedes, “la magnitud del empuje sobre el cuerpo es igual al peso del liquido desalojado por el mismo”. Es decir:

[pic] (3)

Donde:

ρL=densidad del liquido
VL=volumen del liquido desalojado.
mL=masa del liquido desalojado.
g=aceleración de la gravedad.

Igualando (2) y (3), se obtiene:
[pic] (4)
Pero:
[pic] (5)
Donde:
V=Volumen delcuerpo.
m=masa del cuerpo..
ρC=masa del liquido desalojado

Reemplazando (5) en (4) y despejando ρ, obtenemos:

[pic] (6)

Con esta ecuación se puede calcular la densidad del cuerpo, y también se puede inferir si el cuerpo flotara o se hundirá.

PROCEDIMIENTO

Método Directo
Usando el vernier y la balanza, mida el volumen y la masa de los cuerpos sólidos.
Calcule la densidad de lossólidos usando la ec. (1) y especifique los errores.
Método de Arquímedes
fijar la balanza en el extremo de la mesa de trabajo, luego calibre la balanza.
Colocar suficiente agua en la probeta graduada.
Sujeta el cuerpo al extremo de un hilo, y el otro extremo se ata a la balanza.
Mida el peso del cuerpo sumergido totalmente en el agua de la probeta graduada sin tocar las paredes ni el fondode la probeta.
Calcule la densidad del cuerpo con la ecuación (6).
Repetir el procedimiento 3, 4, 5 y 6 para otros cuerpos.
Para medir la densidad del líquido, cambiar el agua del recipiente por otro liquido.
Repetir los paso 3, 4 y 5.
Para calcular la densidad del líquido se usa la ecuación (6), tomando como datos las densidades de los cuerpos sólidos ya medidos.

DATOS Y RESULTADOS:Lectura mínima de la balanza: 0,1g.
Lectura mínima del Vernier : 0,1mm.

METODO DIRECTO
TABLA 1
| |Aluminio |Cobre |Estaño |
| |M1 (Kg) |M2 (Kg) |M3 (Kg) |
|1 |0,0259 |0,0865|0,0683 |
|2 |0,0260 |0,0870 |0,0683 |
|3 |0,0262 |0,0868 |0,0683 |
|4 |0,0259 |0,0865 |0,0681 |
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