Practica fluidos. densidad y tension superficial

PRÁCTICAS DE MECÁNICA DE FLUIDOS

Área de Mecánica de Fluidos

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PRÁCTICA 1 DENSIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL
Objetivos:
a) Conocer y aplicar dos métodos de medida de densidad b) Comprobar la dependencia de la densidad con la temperatura c) Conocer y aplicar un método para medir la tensión superficial de diferentes líquidos d) Determinar cómo varía la tensión superficial al añadir untensoactivo

I. Introducción
Esta práctica de laboratorio se dedica al estudio de dos propiedades de los fluidos que son importantes en la mecánica de fluidos: la densidad y la tensión superficial.

II. Parte 1. Densidad Fundamentación teórica II.1.
El conocimiento de la densidad permite comprender muchos fenómenos que ocurren en la vida cotidiana. Las interrogantes que se formulan acontinuación podrán responderse al concluir esta práctica de laboratorio. ¿De qué depende que un cuerpo sólido flote o no en un líquido? ¿De su volumen? ¿De su peso? ¿De su densidad? ¿De alguna combinación de las anteriores? ¿Por qué la madera flota en el agua mientras que un ancla de metal se hunde? ¿Por qué los globos de helio flotan en el aire? La carga en la batería de un coche es una soluciónácida. Conforme la batería descarga electricidad, el ácido se combina para formar un nuevo producto químico. Este producto formado posee una densidad inferior a la de la solución ácida inicial. ¿Cómo se podría determinar el nivel de carga remanente en la batería? La densidad es una propiedad que ayuda a caracterizar un barniz o una pintura y que se utiliza como parámetro fundamental para el control decalidad del producto. La densidad de la pintura depende mucho de su composición, debido a que sus componentes pueden poseer diferencias de densidad importantes. Existen disolventes y resinas con densidades que van desde los 800 hasta los 1300 kg/m3, así como,

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barnices y pigmentos con diferencias superiores. Elparámetro densidad tiene una influencia importante al determinar la proporción de la mezcla y el espesor de recubrimiento de la pintura. La densidad posee especial importancia al realizar cálculos de rendimientos económicos, cuando algunas de las sustancias involucradas se valoran en peso y otras en volumen. ¿Cómo se sabe en qué momento de maceración se encuentra el vino en una bodega? El dato dedensidad es un valor que siempre acompaña a la ficha técnica de un producto y que aporta información muy útil. La densidad de un material se define como su masa por unidad de volumen. Es una propiedad que permite identificar la sustancia independientemente de la masa que tenga o del volumen que ocupe. La densidad en sustancias homogéneas (con distribución de masa uniforme), se puede determinar como larazón entre la masa y el volumen que ocupa la sustancia, (1.1) Su dimensión es [M/L3] y su unidad en el S.I. es el kg/m3. ¿Cómo se puede medir la densidad? Método de medición directa de la masa y del volumen de la sustancia Con una balanza se mide la masa de un recipiente limpio y seco. Se vierte en el recipiente previamente tarado, un volumen conocido del líquido del que se desea medir ladensidad. Se vuelve a pesar el conjunto y se resta la masa del recipiente seco. Conocida la masa y el volumen de la sustancia se obtiene la densidad. La incertidumbre que se comete al determinar la densidad por este método de medición es la siguiente, ∆ ∆ ∆ (1.2)

Donde, el primer término del miembro derecho cuantifica la incertidumbre en la medición de la masa de la sustancia y el segundo términoconsidera la incertidumbre en la determinación del volumen. Los diferenciales parciales se obtienen derivando la ecuación (1.1), y Así que: ∆ ∆ ∆ (1.3)

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Donde m es la incertidumbre en la medición de la masa y V es la incertidumbre en la determinación del volumen. Para un matraz aforado se puede considerar que la...