Determinación de densidades y cambio de unidades de densidad
1. DENSIDAD DETERMINACIÓN DE DENSIDADES CAMBIO DE UNIDADES DE DENSIDAD UTILIZANDO FACTORES DE CONVERSIÓN física y química 3º ESO IES Río Verde Marbella
2. DETERMIANCIÓN DE DENSIDADES Para determinar la densidad de un cuerpo debemos determinar su masa y su volumen. La masa se mide con la balanza. El volumen de sólidos puede determinase por el método de inmersión o, si el cuerpo es un sólido regular, puede aplicarse el cálculo con la correspondiente fórmula geométrica. El volumen de líquidos puede medirse con la probeta. El volumen de un gas puede medirse recogiéndolo en un tubo graduado que contenga agua a la que desplazará.
3. Ejemplo 1º: Un trozo de metal tiene una masa de 108 g. Para descubrir si se trata de un trozo de hierro o de aluminio decidimos determinar su densidad. Para ello mediremos su volumen como se muestra en la imagen. ¿De cuál de los dos metales indicados es el trozo que tenemos? Densidad del hierro: 7090 kg/m3 ; Densidad del aluminio: 2700 kg/m3 La densidad del trozo de metal se determina con su masa (108 g) y su volumen (40 cm3): 𝐝= 𝒎𝑽= 108 𝑔40 cm3=2,7 𝑔/cm3 La densidad del trozo de metal debe expresarse en kg/m3 para comprobar si coincide con la de alguno de los dos metales que consideramos como posibles.
4. La densidad del trozo de metal es de 𝟐,𝟕 𝒈/cm3 Para expresar esta densidad en kg/m3multiplicaremos por dos factores de conversión, el que indica la relación entre kg (unidad a la que queremos cambiar) y g (unidad en la que viene expresada la medida) y el que indica la relación entre m3(unidad a la que queremos cambiar) y cm3 (unidad en la que viene expresada la medida). Primer factor de conversión (paso de g a kg) 1 𝑘𝑔1000 𝑔 Segundo factor de conversión (paso de cm3a m3) 106 cm31 m3
5. La densidad del trozo de metal es de 𝟐,𝟕 𝒈/cm3 El cambio de unidades con los factores de conversión se realizará así: 2,7 𝑔cm3 ·1 𝑘𝑔1000 𝑔·106 cm3 1 m3 = 27000001000 𝑘𝑔m3 =𝟐𝟕𝟎𝟎 𝒌𝒈m3 En el primer factor de conversión los gramos se pusieron en el denominador para que desaparezcan al multiplicar quedando kilogramos en el numerador. En el segundo factor de conversión los centímetros cúbicos se pusieron en el numerador para que desaparezcan al multiplicar quedando metros cúbicos en el denominador. La densidad del trozo de metal es de 2700 kg/m3. Coincide con el valor de densidad del aluminio. Conclusión: el trozo de metal es de aluminio.
6. Ejemplo 2º: En una botella del laboratorio tenemos un líquido incoloro que puede ser alcohol etílico o glicerina. Para determinar cuál de estos dos alcoholes es el que tenemos en la botella podemos determinar su densidad y comparar con los datos conocidos para las densidades de ambos líquidos. Densidad alcohol etílico 0,789 kg/l Densidad glicerina 1,261 kg/l 140,93 g 46,25 g Banco de imágenes CNICE Trasvasamos el líquido a un vaso vacío al que previamente hemos medido la masa con la balanzay medimos la masa del vaso con el líquido en su interior. mlíquido= 140,93 – 46,25 = 94,68 g Con una probeta medimos un volumen del líquido incoloro Vlíquido = 120 ml
7. La densidad del líquido debe expresarse en kg/lpara comprobar si coincide con la de alguno de los dos alcoholes que consideramos como posibles. La densidad del líquido incoloro se determina con su masa (94,68 g) y su volumen (120 ml): 𝐝= 𝒎𝑽= 94,68 𝑔120 ml=0,789 𝑔/ml La densidad del líquido incoloro es de 0,𝟕𝟖𝟗 𝒈/ml Primer factor de conversión (paso de g a kg) 1 𝑘𝑔1000 𝑔 Para expresar esta densidad en kg/lmultiplicaremos por dos factores de conversión, el que indica la relación entre kg (unidad a la que queremos cambiar) y g (unidad en la que viene expresada la medida) y el que indica la relación entre litros(unidad a la que queremos cambiar) y ml (unidad en la que viene expresada la medida). Segundo factor de conversión (paso de ml a l) 1000 𝑚𝑙1 𝑙
8. La densidad del del líquido incoloro es de 0,𝟕𝟖𝟗 𝒈/ml El cambio de unidades con los factores de conversión se realizará así: 0,789 𝑔ml ·1 𝑘𝑔1000 𝑔·1000 ml 1 l = 7891000 𝑘𝑔l=𝟎,𝟕𝟖𝟗 𝒌𝒈l En el primer factor de conversión los gramos se pusieron en el denominador para que desaparezcan al multiplicar quedando kilogramos en el numerador. En el segundo factor de conversión los mililitros se pusieron en el numerador para que desaparezcan al multiplicar quedando litros en el denominador. La densidad del líquido incoloro es de 0,789 kg/l. Coincide con el valor de densidad del alcohol etílico. Conclusión: el líquido incoloro es alcohol etílico.
