densidad_laboratorio

1. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y
NATURALES, LABORATORIO DE TECNICAS, GRUPO 01
Informe de la práctica de laboratorio 01:
Densidad de sólidos.
Luis Fernando Naranjo Saldarriaga Cód.: aquí escribes tu número de identificación
I. Objetivos:
Determinar la densidad de algunos solidos utilizando
diferentes métodos de laboratorio.
Comparar los medidas obtenidas en cada caso, para
verificar cual podría ser el método más exacto.
II. Fundamento teórico
(el marco teórico hace referencia a un tema
de la práctica, solo media página)
¿Porque no se hunden los barcos?
Si ponemos una piedra o una barra de hierro dentro del
agua se hunde fácilmente. Un barco es miles de veces
más pesado y sin embargo no se hunde. ¿Cómo es
posible esto?
Para empezar,las cosas no se hunden o flotan por el
material del cual ellas están hechas, sino por su
densidad y, sobre todo, por la relación entre su peso y
el peso de agua que ellas desplazan. Cada vez que
ponemos un objeto dentro del agua, dos cosas
importantes suceden con él: Experimenta una fuerza
hacia arriba que quiere mantenerlo a flote y también
desplaza agua que, lo creas o no, pesa mucho.
Esa fuerza flotante hacia arriba es igual al peso del
agua que el objeto desplaza (Principio de Arquímedes).
Un barco es pesado, pero de alguna u otra forma, el
agua también lo es. Entonces, si el peso del agua
desplazado por el barco es mayor que el peso del barco
mismo, el barco flota. Los barcos se hunden un poco,
pero en generalellos son diseñados en forma tal que su
peso es desplazado antes de que se hundan
completamente. Otra cosa importante para recordar es
que un barco no es una masa sólida de acero por
completo. Son construidos con espacios abiertos y
orificios por donde entra gran cantidad de aire,y el peso
combinado del acero y el aire es menor que el peso de
la densidad del agua.
En suma, se hace importante mencionar en que consiste
el método de Arquímedes:
“todo solido de volumen V sumergido en un fluido,
experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del
fluido desplazado”
La determinación de la densidad de solidos por el
principio de Arquímedes consiste en determinar el
empuje €, el cual se halla realizando la diferencia entre
el peso del solido en el aire, mediante una balanza
digital, (W1) y el peso aparente de solido en sumergido
en el líquido (w2). El volumen del líquido desalojado
corresponde al volumen del líquido sumergido.
Entonces cuando un cuerpo se sumerge se produce un
empuje que resulta de las presiones del fluido sobre el
cuerpo; lo cual es hacia arriba a través del centro de
gravedad y vale lo mismo que el peso del fluido que se
desplaza.

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Temas:
. Determinación de la densidad por el método
geométrico
. Determinación de la densidad por el método de la
probeta
. Determinación de la densidad por el método de
Arquímedes
III. Determinación de la densidad por el método
geométrico
I.VDeterminaciónde la densidad porelmétodode la
probeta
IV. Determinación de la densidad por el método
de Arquímedes.

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V. Ecuaciones a utilizar
Método Geométrico
D= M/V
D=Densidad del solido
M=Masa del solido
V= Volumen del Solido
Método de la probeta
D= M/ W2-W1
W2=masa de la probeta con agua y el sólido dentro de
ella.
W1= masa de la probeta con agua
Método de Arquímedes
Ds= (Ms/E)*Dl
Ds= Densidad del solido
Ms= Masa del solido
E= Empuje
Dl= Densidad del liquido
VI. Solidos a Utilizar
Cobre, aluminio, dos tipos de acero, bronce.
VII. Determinación del Volumen de los sólidos
(método geométrico)
ACERO 1 ACERO 2 COBRE
Altura cm 3,479 3,753 3,222
Diámetro cm 1,429 1,265 1,416
Radio cm 0,714 0,632 0,708
Volumen cm^3 5,571 4,709 5,073
Densidad 7,886 7,761 9,243
BORNCE ALUMINIO
lado a 2,763 4,178
lado b 1,571 1,279
lado c 1,602 1,287
Volumen cm^3 6,953 6,877
Densidad 8,335 2,684
(Método probeta)
PESO 1
(W1)ML
PESO 2
ML
volumen
cm^3
Densidad
ACERO 1 30 35,5 5,5 7,98
ACERO 2 30 35 5 7,35
ALUMINIO 30 37 7 2,63
BRONCE 40,1 47,8 6,8 8,52
COBRE 70 75 5 9,38

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Método de Arquímedes
Peso 1
(w1)ml
PESO 2
ML
Empuje
CM^3
Densidad
ACERO 1 144,9 137,31 5,59 7,86
ACERO 2 142,29 137,62 4,67 7,87
ALUMINIO 144,78 137,87 6,91 2,67
BRONCE 144,04 137,2 6,84 8,40
COBRE 118,67 113,57 5,11 9,41
VIII. Determinacióny comparaciónde la densidad
en los tres métodos
Densidad Método
geométrico
Metd.
Probeta
Metd.
Arquímedes
Aluminio 2,68 2,63 2,67
Bronce 8,33 8,52 8,40
Cobre 9,24 9,37 9,41
Acero 1 7,76 7,35 7,87
Acero2 7,88 7,98 7,86
IX. Preguntas
1) ¿Porque el sólido debe suspenderse de una
cuerda para determinar su densidad?
En general, muchos sólidos son más densos que el
agua; por lo tanto, si no lo sujetamos con una cuerda
se hundirá y añadirá peso,además no es recomendable
que el sólido toque las paredes del Beaker, por la
misma razón, recordemos que en el experimento de
Arquímedes podemos determinar el empuje como la
diferencia entre el peso del Beaker con agua y el peso
del Beakercon agua más el sólido suspendido. A partir
del empuje podemos entonces determinar la densidad
del sólido.
2) ¿Se afecta la densidad de unsólidosi se modifica
la presión atmosférica?
La densidad es el cociente entre masa y volumen, por
lo tanto depende de los factores que modifican el
volumen. Un sólido no se ve afectado físicamente por
la presión atmosférica, ahora bien, la densidad es una
propiedad física, por lo tanto no depende de la presión
atmosférica.
¿Se afecta la densidad de un sólido si se modifica la
temperatura?
Definitivamente la densidad de los sólidos se ve
afectada por la temperatura, propiedad física, por lo
tanto cambiando únicamente el estado en que se
encuentran. Por ejemplo, el hielo se encuentra en
estado sólido, al aumentar la temperatura hace que las
moléculas de agua se separen y se vuela líquido,
cambiando se densidad. Termodinámica existe el
fenómeno de la dilatación lineal, esto es que los
cuerpos (todos) aumentan su tamaño por el efecto del
calor sobre las moléculas así por ejemplo el concreto
de las calles, el cual se coloca en cuadros ligeramente
separadosunos de otros, luego se rellena con asfalto esa
separación es para que al dilatarse el cemento no se
fracture. Otro ejemplo son las puertas de las casas,las
cuales en tiempo de calor se dilatan y a veces cuesta
trabajo abrirlas.
¿Qué tipo de materiales son el bronce y el acero?
Acero
Podemos determinar dos tipos de metales:
FERROSOS y NO FERROSOS. Los materiales
ferrosos son aquellos que contienen hierro como su
ingrediente principal.
Los materiales No Ferrosos no contienen hierro. Estos
incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y
otros elementos metálicos.
El Acero es básicamente una aleación o combinación
de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos
de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación
específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se
agregan con propósitos determinados.
Ya que el acero es básicamente hierro altamente
refinado (másde un 98%),su fabricación comienza con
la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual
se convierte más tarde en acero.

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El hierro puro es uno de los elementos del acero,por lo
tanto consiste solamente de un tipo de átomos. No se
encuentra libre en la naturaleza
El bronce
Bronce es toda aleación metálica de cobre y estaño en
la que el primero constituye su base y el segundo
aparece en una proporción del 3 al 20 %.El bronce fue
la primera aleación de importancia obtenida por el
hombre y da su nombre al período prehistórico
conocido como Edad del Bronce.
Análisis de resultados
densidad Método
geométrico
Metd.
Probeta
Metd.
Arquímedes
Densidad
real g/cm
Aluminio 2,68 2,63 2,67 2,70
Bronce 8,33 8,52 8,40 8,89
Cobre 9,24 9,37 9,41 8,96
Acero 1 7,76 7,35 7,87 7,86
Acero2 7,88 7,98 7,86 7,86
Tabla 6,1
(Conclusión)
La densidad es entonces la relación que existe entre la
masa y el volumen, en esta práctica se trató de
determina la densidad de algunos solidos tales como el
aluminio el bronce, el cobre, y dos tipos de acero muy
similares que tenían formas regulares, cilíndricas y
rectangulares, por medio de tres métodos diferentes, el
método geométrico, el método de la probeta y el
método de Arquímedes. Podemos observar en la tabla
6,1 las densidades obtenidas por los tres métodos y la
densidad real ya establecida, analizando a fondo,
podemos concluir que todos los métodos saproximaron
de una u otra manera a la densidad real, pero podemos
decir que el método más exacto podría ser el método
geométrico, ya que se basa el cálculos matemáticos que
serán remplazados en una ecuación establecida. No
obstante, este método solo podría sr efectivo un 99% si
se utiliza un calibrador o vernier, los demás métodos,
podían verse afectados por factores del contexto. En
efecto observamos que hubo una variación mínima en
las densidades respectoa la real, esose debe a la pureza
de los sólidos, a la temperatura del medio o decimas
erróneas. No obstante en esta práctica aprendimos a
determinar la pureza de un sólido mediante su densidad
y los factores que puede variarla.

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