Experimento De Densidad

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
Laboratorio de Termodinámica
Experimento Sobre la Densidad
Grupo: 2201-E Horario: Lunes 13:00-15:00hrs
Profesor Marco
Alvarez Saldivar Carlos

1.1 Densidad
Introducción
La densidad es una magnitud que relaciona la cantidad de masa con la cantidad de volumen de un determinado cuerpo. Su ecuaciónes:

¿Qué pesa más, un kilo de paja o kilo de hierro? Esta pregunta nos la han hecho cuando éramos niños muchísimas veces, y siempre picábamos respondiendo que un kilo de hierro, cuando es evidente que, si las dos pesan un kilo, ambas pesan un kilo, es decir, lo mismo. En realidad, sin que lo supiéramos, estábamos teniendo en cuenta la densidad, ya que un kilo de paja ocupa muchísimo másvolumen que uno de hierro. Por lo tanto, la densidad del hierro es mayor que la de la paja.
La densidad es llamada a menudo también masa específica, y su inverso, volumen específico. La densidad no es otra cosa que la masa por cantidad de volumen, para poder comparar la masa de los materiales sobre un volumen específico, constante para todos los materiales, y así poder saber cuál tiene más masa quecuál.
Sus unidades, en el Sistema Internacional, son kilógramos / metro cúbico, aunque también es habitual verlo en gramos / centímetro cúbico. Para pasar de una a otra basta con dividir entre 1000. Así pues, la densidad del agua es de 1000 Kg /m^3, o 1 g/cm^3.
Objetivo
Demostrar que los materiales a pesar de tener la misma masa no tiene la misma densidad con respecto a otros, por lo cual con esteexperimento utilizando un objeto cotidiano, se pretende que exista una mejor disposición hacia nuestra mente para recordar el concepto.
Materiales
1. Una lata de aluminio de 355ml con refresco de la marca Coca Cola Zero
2. Una lata de aluminio de 355ml con refresco de la marca Coca Cola light
3. Una lata de aluminio de 355ml con refresco de la marca Coca Cola (clásica)
4. Unrecipiente lo bastante grande para que quepan las latas con refresco, está llena con agua de la llave (agua común)
Procedimiento
En el recipiente ya previamente lleno con agua sumergir las tres latas de refresco, puede ser una a una, o las tres al mismo tiempo para poder comparar mejor el resultado, sin mas únicamente es cuestión de observar cual o cuales de las latas tienden a flotar, con lo quepodemos comparar su densidad con respecto a la del agua.


Pero, ¿por qué sucede?
Lo cierto es que la densidad de las tres latas (Coca-cola normal, light y zero) son muy parecidas entre ellas, y a la vez similares a las del agua, pero hay diferencias substanciales. Se puede comprobar experimentalmente que las densidades medias de las latas de Coca-cola light y zero son ligeramente inferiores ala densidad media de la Coca-cola normal. Concretamente y utilizando datos del artículo de Claudi Mans referenciado al final de este post, son para la Coca-cola normal de 1,04 g/cm3 y para las Coca-colas light y zero aproximadamente 0,99 g/cm3. Comparando con la densidad del agua pura a 4ºC, que es de 1g/cm3, podemos decir que la Coca-cola normal se hundirá y las otras latas flotaran.
¿Por quépueden flotar?
En este momento hemos de empezar a suponer y realizar hipótesis. Sin duda seria la primera pregunta, y la respuesta es rápida: porque tiene gas (dióxido de carbono disuelto en agua). Es obvio que si tenemos aluminio, agua y demás ha de haber algún otro ingrediente que haga disminuir la densidad media de las latas.
¿Y por qué algunas flotan y otras no?
Ahora es un buen momentopara lanzar alguna hipótesis sobre el tema. Si miramos cuidadosamente los ingredientes de cada lata podremos observar que la lata de Coca-cola normal tiene azúcar y las otras no. ¿Que contienen las otras? Pues aparte de conservantes (E-211-benzoato de sodio) lleva tres tipos diferentes de edulcorantes (E-950 acesulfamo k (200 veces mas dulce que el azúcar), E-951 aspartamo (200 veces mas dulce que...