UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

LABORATORIO DE FISICA II

EXPERIENCIA Nª4

DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

PROFESORA: YAZMYN PARAGUAY

ALUMNOS:

ESTRADA MALLQUI PIERO

SILVA VILLANUEVA BENIEL

CANRE FLORES LYNN

BOLIVAR YACTAYO BILLY JOE

FECHA DE ENTREGA : 10 DE MAYO DEL 2013

INDICE

I OBJETIVO

Determinar la densidad de tres bloque de metal por dos métodos diferentes , identificar el material con el calculo de esas densidades y comparar resultados

Determinar la densidad de los liquidos por dos métodos y comparar los resultados con las densidades medidas con el densímetro

II equipos y materiales

1 calibrados de pie de rey (vernier)1 balanza de tres barras 1 cuerda delgada1 probeta graduada3 cilindros metálicos1 picnómetro1 densímetroAgua potableAlcohol metílico Ron de quemar

III Fundamento teórico

Densidad

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras.

La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen:

d = m / V (2.1)

Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.

Densidad Relativa

A menudo resulta conveniente indicar la densidad de una sustancia en términos de su relación con la densidad de un fluido común. Para sólidos y líquidos, el fluido de referencia es el agua pura a 4°C. A tal temperatura, el agua posee su densidad más grande. Por otro lado, en el caso de los gases, el fluido de referencia es el aire.

Entonces la densidad relativa puede definirse en las siguientes formas:

En donde el subíndice s se refiere a la sustancia cuya densidad relativa se está determinando y el subíndice w se refiere al agua. Las propiedades del agua a 4°C son constantes, y tienen los valores:

(5)

Esta definición es válida, independientemente de la temperatura a la que se determinó la densidad relativa.

Sin embargo, las propiedades de los fluidos varían con la temperatura. En general, la densidad (y por lo tanto la densidad relativa) disminuye cuando aumenta la temperatura.

Principio de Arquímedes

Arquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya forma más común de expresarlo es:

“Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”.

Se cuenta que Arquímedes descubrió el principio tratando de determinar si el oro de una corona que había encargado Hierón, rey de Siracusa había sido parcialmente reemplazado por cobre o plata, metales más baratos.

Dice la leyenda que el principio le vino a la mente mientras se bañaba, lo que le produjo tal exaltación que, sin ponerse la ropa, corrió por las calles gritando EUREKA. Probablemente Arquímedes pensó que si la corona y otro lingote de oro puro de peso idéntico se arrojaban al agua deberían desplazar el mismo volumen de líquido. Sin embargo, durante la investigación encontró que aunque el lingote de oro y la corona pesaban lo mismo en el aire, al sumergirlos en agua la corona pesaba menos que el lingote y por consiguiente la corona era menos densa y ocupaba más volumen. La corona no era de oro puro!

La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido sumergido.

E = wdes = ws - wa (1)

donde wdes es el peso de líquido desalojado, V el volumen del sólido y dL la densidad del líquido.

Como es bien sabido la densidad de un cuerpo, ρ, es el cociente entre su masa yel volumen que ocupa.

ρ=mv

(2)

Cuando el sólido tiene una forma regular puede calcularse su volumen a partir delas medidas de sus dimensiones, en caso contrario puede determinarse dicho volumenutilizando el principio de Arquímedes.Teniendo en cuenta el enunciado hecho anteriormente:

E =ρ f V f g (3)

siendo ρf la densidad del fluido, V f el volumen del fluido y g la aceleración de lagravedad.Teniendo en cuenta también la expresión (1) y reemplazando en (3) el volumen del sólido será

V f = Eρ f g

=W s−W a

ρf g

Saabemos que :

V f =V s=mρs

(4)

Con lo que obtenemos al reemplazar (4) en (3)

ρc=W s

W s−W a

ρf

Con esta ecuación se puede calcular la densidad del cuerpo ( si se tiene la densidad del liquido ) o la densidad del liquido ( si se tiene la densidad del cuerpo)