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Pr´actica 1: Densidad de una substancia
Juan Francisco Hern´andez , Alma Varynia Torres Naves,

Mauricio Vargas S´anchez

Universidad de Guanajuato

Resumen
En la presente pr´actica se obtuvo la densidad del agua a partir de mediciones experimentales relacionadas con la masa y el volumen. A su vez, se consigui´o determinar la densidad del material de varios objetos, permiti´endonos
identificarcomo componentes de los mismos al hierro y aluminio, bas´andonos
en la apariencia y valor obtenido experimentalmente, comparado con el reportado en la literatura.

Marco te´
orico
Propiedades intensivas y extensivas
Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de
materia que se est´e utilizando, por el contrario, la propiedades extensivas s´ı dependen de la cantidad demateria que se utilice.
La masa (m)es la cantidad de materia de cierto objeto, cuerpo, etc. y es una
propiedad extensiva porque depende de cuanta cantidad hay de dicho cuerpo.
En el sistema internacional las unidades de masa son los kilogramos (kg).
El volumen (V) es el espacio que ocupa el cuerpo, determinado por tres longi1

tudes y tiene propiedades extensivas porque tambi´en depende de lacantidad.
En el sistema internacional la unidades son metro c´
ubico m3 .

Densidad
La densidad en un punto, es el valor l´ımite de la raz´on m/V , a medida que el
elemento volum´etrico se vuelve infinitesimalmente peque˜
no. No tiene propiedades direccionales y es un escalar.
La masa y el volumen son propiedades extensivas, sin embargo, la densidad
es intensiva, es decir, no depende de la cantidad demateria; un ejemplo, si
t´
u tienes una alberca totalmente llena de agua y de ella tomas un vaso de
agua, la densidad va a ser la misma.
Ahora bien, la densidad de un material depende de factores ambientales como
la presi´on y la temperatura.
Si intensificamos la presi´on de un material en cierto grado

p, su densidad

registrar´a el decremento correspondiente. El cambio fraccional de su volumen
esV/V, que ser´a negativo si disminuye el volumen.

La raz´on entre estas magnitudes, se conoce como m´odulo volum´etrico B:

B=−

p
V /V

(1)

El signo menos se introduce en esta definici´on para convertir B en una cantidad positiva, porque (( p y

V)tienen signos opuestos. En otras palabras,

un aumento de presi´on ( p > 0)produce una reducci´on del volumen ( V
<0). N´otese que B tiene la mismadimensi´on que la presi´on, por ser

V/V

una magnitud adimensional.[1]
La densidad es la relaci´on entre la masa y el volumen, cuando cambias la
temperatura, la masa sigue siendo la misma pero el volumen si cambia con
ello. Por eso, si se aumenta la temperatura tambi´en aumenta el volumen, ya
que una mayor temperatura dilata los cuerpos y las part´ıculas se esparcen m´as

2

provocando mayorvolumen y una menor densidad.

Montaje experimental
Disponiendo de los materiales se mont´o un sistema utilizando la probeta
llena de l´ıquido a distintos vol´
umenes sobre una balanza y posteriormente se
sumergi´o el cuerpo proporcionado dentro de la probeta, la imagen representativa se muestra a continuaci´on:

Figura 1: Montaje experimental

An´
alisis de datos

C´
alculo de la densidad del aguaC´alculo de las incertidumbres asociadas
Para la medici´on del volumen se utiliz´o una probeta con precisi´on m´axima de
1 ml, por lo cual la incertidumbre estuvo dada por:
3

1ml
= ±0,5ml
2
Por su parte, para la medici´on de la masa se utiliz´o una balanza granataria
Incertidumbre(V ) =

con precisi´on m´axima de 0.1 g, por lo cual la incertidumbre estuvo dada por:
0,1g
Incertidumbre(M ) =
=±0,05g
2
Adem´as, se obtuvieron las incertidumbres asociadas para los valores de densidad. As´ı, dado el cociente de dos cantidades afectadas por la incertidumbre,
´esta cantidad estuvo dada por:

x±

x=

a
±
b

a
b
+
a
b

a
b

(2)

Y ejemplificando uno de los casos con base en nuestros datos particulares:
Incertidumbre(ρ) =

0,5ml
30ml

0,05g
143,8g

+

x0,96 = ±0,02

Se repiti´o el c´alculo para...