Fìsica UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

1. DENSIDAD DE LIQUIDOS
I. INTRODUCCION
El presente informe de física II se basa esta vez en líquidos no miscibles
ahora la pregunta que sugieren los estudiantes que significa no miscible,
bueno miscible significa que no puede mezclarse entendido esto si dos
líquidos o cuerpos no pueden mezclarse es porque aquí entra a tallar otro
termino de suma importancia que es la densidad.
Ahora que es densidad, se entiende por densidad a la relación que existe
entre la masa y el volumen de un cuerpo. Se dice que dos líquidos son no
miscibles cuando tienen diferentes densidades y esto es lógico para
explicar esto tomaremos como ejemplo el agua con el aceite.
Supongamos que tenemos un recipiente lleno de agua y a este le
agregamos un poco de aceite veremos la separación de estos líquidos
.visaremos que el aceite en la superficie esto ocurre porque el aceite es
menos denso que el agua es decir la densidad del aceite vale 0.92 kg/m3
y la del agua 1 kg/m3 concluimos que el cuerpo de mayor densidad
siempre va al fondo.
En el presente trabajo se dispuso de una serie de materiales para su
pronta ejecución y demostrar que la teoría de líquidos no miscibles es
verdadera empleamos primero unos tubos en forma de u sobre el cual
vaciaríamos los líquidos y el soporte universal luego de a ver echo los
cálculos respectivos tomamos nota en la tabla según los requisitos
establecidos por el docente.
A continuación se expondrá los procedimientos necesarios para poder
cumplir con los requisitos que demanda el presente informe

2. II. OBJETIVOS
- Determinar la densidad de algunos líquidos
- Discutir, a partir de los resultados experimentales
- Identificar el principio básico que sustenta el instrumento y el método.
- Identificar las variables que afectan las mediciones a realizar, para
determinar la densidad.
III. PALABRAS CLAVES
 Densidad: es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa
en un determinado volumen de una sustancia
 Fluido: un tipo de medio continúo formado por alguna sustancia
entre cuyas moléculas sólo hay una fuerza de atracción débil. La
propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin
que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar
la forma "original"
IV. MARCO TEORICO
DENSIDAD
Aunque toda la materia posee masa y volumen, la
misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes,
así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la
misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad
que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el
nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más
pesado nos parecerá:
d = m/v

3. La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y
el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y
el volumen en metros cúbicos (m³) la densidad se medirá en kilogramos por metro
cúbico (kg/m³). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que
es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa
un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m³, la densidad será de: 1000 kg/m³
La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo
que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes.
Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro
cúbico (gr./c.c.).
Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más
pequeñas y fáciles de usar.
Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.
Sustancia
Densidad
en kg/m³
Densidad en g/c.c.
Agua
Aceite
Gasolina
Plomo
Acero
Mercurio
Madera
Aire
Butano
Dióxido de carbono
1000
920
680
11300
7800
13600
900
1,3
2,6
1,8
1
0,92
0,68
11,3
7,8
13,6
0,9
0,0013
0,026
0,018

4. La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una
sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota
sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee
mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor,
pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más
baja.Densidad: la densidad es una característica de cada sustancia. Nos vamos a
referir a líquidos y sólidos homogéneos. Su densidad, prácticamente, no cambia
con la presión y la temperatura; mientras que los gases son muy sensibles a las
variaciones de estas magnitudes.
Cálculo de la densidad en los sólidos:
Para hallar la densidad, utilizaremos la relación:
d = Masa / Volumen
Lo primero que haremos será, determinar la masa del sólido en la balanza.
Para hallar el volumen:
 Cuerpos regulares: Aplicaremos la fórmuLa que nos permite su cálculo. Si es
necesario conocer alguna de sus dimensiones las mediremos con el calibre, la
regla o el instrumento de medida adecuado.
 Cuerpos irregulares: En un recipiente graduado echaremos agua y
anotaremos su nivel. Luego, sumergiremos totalmente el objeto y volveremos
a anotar el nuevo nivel, la diferencia de niveles será el volumen del sólido.
Definición de densidad absoluta:
La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la
masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el
kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3.
La densidad es una magnitud intensiva

5. Definición de gravedad específica:
Relación entre la densidad de una sustancia y la de otra, tomada como patrón,
generalmente para sólidos y líquidos se emplea el agua destilada y para gases,
el aire o el hidrógeno. También llamada peso específico.
La gravedad específica es una medida relativa de la densidad de un elemento y
dependerá de la concentración de masa por unidad de volumen de cada
elemento. Dicha concentración de masa estará afectada por
la estructura tridimensional molecular y número másico de los átomos.
Medición de densidad
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la
obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y
posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con
una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del
objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de
un líquido, entre otros métodos.
Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos:
 El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido
 El picnómetro, que permite la medida precisa de la densidad de sólidos,
líquidos y gases picnómetro de gas.
 La balanza hidrostática, que permite calcular densidades de sólidos.
 La balanza de Mohr (variante de balanza hidrostática), que permite la medida
precisa de la densidad de líquidos.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un
instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante
Variables que influyen en la densidad
Son el peso del objeto y el volumen que ocupa en el espacio, también llega a
influir la presión ambiental y la temperatura, debido a que estos dos últimos
pueden llegar a variar el volumen del objeto. Es muy fácil alterar la densidad de un
gas, o incluso de un líquido, simplemente aumentando la presión (reduciendo el

6. volumen) a la que estén sometidos, pero es complicado cambiar la densidad de un
sólido.
Picnómetro
Es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón provisto de
un finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran
precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un
fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio.
Alcoholímetros
El alcoholímetro es un tipo especial de instrumento usado para determinar el nivel
de alcohol presente en un líquido o gas. Puede por tanto ser usado para medir el
porcentaje de alcohol en una bebida alcohólica o para determinar la presencia de
alcohol en la sangre o en un gas.
Ecuacionesautilizar
PESO ESPECÍFICO
El peso específico es la cantidad de peso por unidad de volumen de una
sustancia.
Utilizando la letra griega (gamma) para denotar el peso específico,
En donde V es el volumen de una sustancia que tiene el peso W. Las unidades del
peso específico, son los Newton por metro cúbico (N/m3) en el SI y libras por pie
cúbico (lb/pie3) en el Sistema Británico de Unidades.

7. GRAVEDAD ESPECÍFICA
La gravedad especifica es el cociente de la densidad de una sustancia entre la
densidad del agua a 4 °C, o, es el cociente del peso específico de una sustancia
entre el peso específico del agua a 4 °C.
Estas definiciones de la gravedad específica se pueden expresar de
manera matemática como:
En donde el subíndice s se refiere a la sustancia cuya gravedad especifica se está
determinando y el subíndice w se refiere al agua.
La definición matemática de gravedad específica se puede escribir como:
Esta definición es válida, independientemente de la temperatura a la que se
determina la gravedad específica.
Sin embargo, las propiedades de los fluidos varían con la temperatura. En general
cuando la densidad disminuye, aumenta la temperatura.
RELACION ENTRE DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO
Se encuentra muy a menudo que el peso específico de una sustancia cuando se
conoce su densidad y viceversa. La conversión de uno a otra se puede efectuar
mediante la siguiente ecuación
En la que g es la aceleración debida a la gravedad. La definición de peso
específico es:
Al multiplicar por g tanto el numerador como el denominador de esta ecuación
obtenemos:

8. Pero m = w / g por consiguiente tenemos:
Puesto que p = m / v, obtenemos:
V. MATERIALES
GASOLINA ACEITE MANOMETRO

9. VI. PROCEDIMIENTO
PROCEDIMIENTO1
Colocar y sujetar la manguera en el
manómetro.
Echar una cierta
cantidad de agua.
Verter 3 ml de aceite y
tomar medidas
Repetir con 5 ml de aceite
más.

10. PROCEDIMIENTO2
Colocar y sujetar la manguera en el
manómetro.
Echar una cierta
cantidad de agua.
Verter 3 ml de petróleo y
tomar medidas
Repetir con 5 ml de
petróleo más.

11. VII. RESULTADOS
USANDO LA FORMULA
𝝆𝑨 = (
𝒉𝑩
𝒉𝑨
)𝝆𝑩
Donde :
pA= Densidad del líquido de la izquierda
pB = Densidad del líquido de la derecha
Tabla Nº 01: Agua vs. Aceite
EXPERIMENTO hA(cm) hB(cm) pA (kg/m3
)
1 11 cm 10 cm 909.09
2 19.2 cm 17.5 cm 911.46
Tabla Nº 02: Agua vs. Petróleo
EXPERIMENTO hA (cm) hB (cm) pA(kg/m3
)
1 9.5 cm 8 cm 842.105
2 18.5 cm 15.8 cm 854.054

12. VIII. DISCUSIONES
1. Al realizar la experiencia en el laboratorio se pudo comprobar que la
densidad de los líquidos es una característica propia de ellos y están dadas
en base a una densidad relativa (agua). Además encontramos que la
presión y temperatura no la afectan y que cuanto más pesado sean las
sustancias se ubicará en el fondo del recipiente, de lo cual podemos
deducir que el volumen es inversamente proporcional a la densidad.
2. Si se hubiera vertido el líquido no miscible antes que el agua, hubiera
ocurrido lo mismo, puesto que los líquidos adquieren alturas distintas tales
que la presión en ambos puntos de cualquier isóbara se la misma.
3. Vemos que el valor de las densidades varia ligeramente en ambos casos
esto es debido a muchos factores uno de ellos la presión, ya que cuando un
fluido está contenido en un recipiente, ejerce una fuerza sobre sus paredes.
Si el fluido está en equilibrio las fuerzas sobre las paredes son
perpendiculares a cada porción de superficie del recipiente, ya que de no
serlo existirían componentes paralelas que provocarían el desplazamiento
de la masa de fluido en contra de la hipótesis de equilibrio. La orientación
de la superficie determina la dirección de la fuerza de presión, por lo que el
cociente de ambas, que es precisamente la presión, resulta independiente
de la dirección; se trata entonces de una magnitud escalar.
4. Muchos factores afectan la prueba como la temperatura, humedad de los
instrumentos o el lugar donde se realiza la prueba por lo tanto los pasos de
la operación deben ser uniforme.
5. El agua y el aceite no se unen porque no son miscibles. Pasa que el aceite
es un compuesto orgánico no polar y el agua si lo es. Además el aceite es
mucho menos denso, por lo tanto tiende a flotar.
6. La densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la
temperatura. Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material
estable también aumenta.

13. IX. CONCLUSIONES
1. Se concluye que cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier
material estable también aumenta.
2. Las densidades de los dos líquidos no miscibles están en relación inversa
a las alturas de sus columnas sobre la superficie de separación en el tubo
en forma de U.
3. Queda demostrado que los líquidos son no miscibles porque tienen
diferentes densidades.
4. El principio de Arquímedes nos dice que si el bloque está en equilibrio, el
peso del bloque debe ser igual al empuje proporcionado por ambos
líquidos. Este empuje se considera para tomar las diferencias de alturas
que surge al agregar cierta cantidad de líquido.
5. Habitualmente, se desprecia la densidad del aire frente a la del líquido
cuando queremos comprobar el principio de Arquímedes.
6. La presión en A es debida a la presión atmosférica más la debida a la
Altura h2 de la columna de fluido cuya densidad queremos determinar. La
presión en B es debida a la presión atmosférica más la debida a la
Altura h1 de la columna de agua cuya densidad conocemos.
7. Mediante nuestra práctica realizada, la cual nos da a conocer las
densidades de los líquidos analizados está dentro del rango permitido lo
cual ha sido comprobado con la teoría dada.
8. Concluimos los líquidos no miscibles que el petróleo es menos denso
que el aceite y este es menos denso que el agua
9. Gracias a la distinta densidad de los líquidos, los productos extraídos se
separan en niveles, quedando en la parte exterior de la centrifugadora los
más pesados como por ejemplo el agua y, más hacia el centro, menos
pesados como el aceite o el petróleo.
10.Concluyo que el objetivo principal de la práctica era conocer lo qué es la
densidad, obtener las densidades del aceite agua y petróleo, y los distintos
métodos para determinarla.

14. X. CUESTIONARIO
1) Determinar la ecuación. Utilice la tabla 1
EXPERIMENTO hA(cm) hB(cm) pA (kg/m3)
1 11 cm 10 cm 909.09
2 19.2 cm 17.5 cm 911.46
Gráfica y ecuación
909.09
911.46
y = 2.37x + 906.72
908.5
909
909.5
910
910.5
911
911.5
912
0 1 2
pA (kg/m3)
Linear (pA (kg/m3))

15. 2) ¿Explique por qué el método usado para líquidos no miscibles no
se aplica a líquidos miscible? ¿qué método aplicaría para calcular
las densidades de líquidos miscibles?
Los métodos usados son la filtración, evaporación, decantación,
sublimación, destilación y cristalización, en esos métodos hay combinación
de líquidos, por ejemplo El aceite y el agua no son miscibles, por lo que
quedan en capas separadas. Pueden agitarse en una mezcla de gotitas
pero pronto se vuelven a separar si dejan de moverse. En principio, el
término se aplica también a otras fases (los sólidos y los gases), pero el
foco principal está en solubilidad de un líquido en otro. Agua y etanol, por
ejemplo, son miscibles puesto que se mezclan en todas las proporciones.
-Es el picnómetro: es un instrumento de medición cuyo volumen es
conocido y permite conocer la densidad o peso específico de
cualquier fluido ya sea líquido o sólido mediante gravimetría a una
determinada temperatura.
-Es el densímetro: es un instrumento de medición que sirve para
determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular
antes su masa y volumen.
3) ¿La temperatura y presión afecta la densidad de un líquido y de un
gas? Explique
Si la temperatura se mantiene constante por la ley de Boyle se cumple
que "el volumen de una masa dada de gas es inversamente
proporcional a la presión ejercida sobre ella” esto significa que un
aumento isotérmico de la presión disminuirá proporcionalmente el
volumen de una cierta cantidad de gas y viceversa.

16. Ahora la densidad de cualquier gas es inversamente proporcional al
volumen de esa masa de gas, donde se deduce que la densidad de un
gas aumenta; al aumento isotérmico de la presión. (mayor presión ,
mayor densidad).
4) ¿Cómo determinaría la densidad de un gas?
Con la siguiente fórmula
Dónde:
M=Peso Molecular
P=Presión
T=Temperatura
R=0.082.atm/mol*Kº
Unidad de medida de la densidad g/lts
5) Un tubo en U sencillo contiene mercurio. Cuando se hecha 13.6 cm
de agua en la rama derecha, ¿Hasta qué altura sube el mercurio en
la rama izquierda, a partir de su nivel inicial?
ρ=MP/RT

17. Sea el líquido de color turquesa el agua, y el líquido de color verde el mercurio (Hg).
PH
=13.6 gr/cm3
PH2O=1 gr/cm3
h=13.6 cm
P1=P2
PH2O ghH2O= PH ghHg
(1 gr/cm3
)(13.6cm) = ( 13.6 gr/cm3
) hHg
1cm=hHg
XI. BIBLIOGRAFIA
1) http://www.monografias.com/trabajos91/informe-experimento-
densidad/informe-experimento-densidad.shtml#ixzz341t1DTTY
2) ALONSO MARCELO, FINN EDWARD J., Física Mecánica, Vol. 1, Fondo
Educativo Interamericano S.A., Bogotá D.E. 1979.
3) HALLIDAY DAVID, RESNICK ROBERT, Física Parte I, Cía Editorial
Continental S.A., México D.F. 1989.
4) MCKELVEY JOHN P., GROTCH HOWARD, Física para Ciencias e
Ingeniería, Vol. 1, 1ª. Ed. Editorial Harla S. A., México D.F. 1980.
5) SEARS FRANCIS W., ZEMANSKY MARK W., Física General, Editorial
Aguilar, Madrid España 1971.
6) SOLER P., NEGRO A., Física Práctica Básica, Alhambra 19798.
7) http://www.slideshare.net/sandra_rozoq/propiedades-de-los-fluidosdensidad