DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA. Delgado Narváez Luisa - 1226225 Giraldo Idarraga Claudia - 1228466 García Narváez Karen - 122628 Lenis C!ris"ian David # 1226$81 %era &ndr's (eli)e # 1224484 Escuela de Recursos Recursos Naturales Naturales y del Ambiente, Ambiente, Facultad Facultad de Ingeniería, Universidad del del Valle Valle
1. INTR INTROD ODUC UCC CION ION. *n el es"udio de los +luidos en e,uilirio. es de gran in"er/s conocer el co0)or"a0ien"o de algu alguna nass )ro) )ro)ie ieda dade dess "er0 "er0od odin iná0 á0ic icas as in"ensivas de los +luidos Dic!as )ro)iedades se )ueden es"alecer )ara un sis"e0a. )er0i"iendo cons"i"uir relaciones direc"as con el es"ado de la sus"ancia sus"ancia ara ara la )rác" )rác"ic icaa de es"i0 es"i0ac aci3 i3n n del )eso )eso es)e es)ecí cí+i +ico co de un +lui +luido do desc descon onoc ocid ido o se e0)l e0)le3 e3 el 0an3 0an30e 0e"r "ro o en +or0 +or0aa de de razos aier"os. ,ue u"iliza co0o )ará0e"ros la 0edici 0edici3n 3n de la )resi3 )resi3n n di+ere di+erenci ncias as de al"ura al"urass )ara )ara la de"er0 de"er0ina inaci3 ci3n n de es"e es"e )eso )eso es)ecí+ico ara es"o se dee "ener )resen"e conce)"os conce)"os ásico ásicoss co0o la )resi3n )resi3n P 7.
ρ 7. )esos es)ecí+icos γ 7 densidad saer e0)lear la le de ascal
2. OBJETIVO IVOS. Objetivo Gee!"#. De"er0inar e)eri0en"al0en"e el )eso es)ecí+ico del "e"ra-clorur3 de carono CCl 47 co0)ararlo con el valor "e3rico
Objetivo E$%e&'(i&o. &)licaci3n de conce)"os !idros"á"ica 0ano0e"ría
ásicos
de
). MAR MARCO TEO TEOR RICO. ICO. *l 0an30e"ro es un dis)osi"ivo 0edidor de )resi3n. ,ue 9e0)lea la relaci3n en"re un ca0 ca0io io en la )res )resi3 i3n n un ca0i ca0io o en la elevaci3n en un +luido en re)oso:; <1=
∆P γh
)eso es)ecí+ico del agua a 21C ! )endien"e del lí,uido 0ano0/"rico
=
la
17 De acuerdo a la ecuaci3n 1. es)ecí+ico del +luido.
∆P
variaci3n de la )resi3n
γ
el )eso
re)resen"a la
h la al"ura del
+luido *l "i)o 0ás si0)le de 0an30e"ro es el de "uo en de vidrio o )lás"ico ,ue con"iene. 9un lí,uido lla0ado +luido 0ano0/"rico. el cual no se 0ezcla con a,uel cua )resi3n se va a 0edir; <1= Los +luidos 0ano0/"ricos 0ás usados son el 0ercurio. agua. alco!ol o acei"es ligeros coloreados &l e0)learse es"e ins"ru0en"o en la 0edici3n de la colu0na de )resi3n en el "uo. se es"á a)licando direc"a0en"e la le de )ascal *s"a le es"alece ,ue. 0ien"ras un +luido es"e en re)oso eis"a con"inuidad. "odos los )un"os en un )lano !orizon"al "iene la 0is0a )resi3n &l e0)lear la le de ascal el !ec!o ,ue la )resi3n e>ercida )or una colu0na de una sus"ancia es igual al )roduc"o de dic!a al"ura )or su )eso es)ecí+ico. se o"ienen las siguien"es e,uivalencias: N= ℎ1?ℎ27 ? ℎ4?ℎ@ )
27
D = ℎ@?ℎ27
S=
γ γ H O 2
=
@7
N D
47
Donde !1. !2. !@ !4 corres)onde a las al"uras del +luido a es"udiar el lí,uido 0ano0/"rico ver Ilus"raci3n 17A B es el )eso es)ecí+ico del +luido a es"udiar.
γ H O 2
el
Ilus"raci3n 1 on"a>e e)eri0en"al del 0an30e"ro
*. DESCRIPCION DETALLADA DE LA PR+CTICA. ara el desarrollo de la )rác"ica se e0)le3 agua 0ezclada con coloran"e en una >eringa. un 0an30e"ro di+erencial aier"o en +or0a de con una escala en 00. ,ue con"enía co0o li,uido 0ano0/"rico "e"racloruro de carono CCl47 Inicial0en"e. se de+ini3 un nivel de re+erencia en el 0an30e"ro "eniendo en cuen"a el 0on"a>e e)eri0en"al de la +igura 1. se regis"r3 las cua"ro al"uras di+eren"es en"re los +luidos agua CCl 47. ,ue se )resen"aron al 0o0en"o de adicionar cier"a can"idad de agua al 0an30e"ro *s"e )rocedi0ien"o se re)i"i3 E veces Las al"uras "o0adas en el 0an30e"ro se regis"raron en la "ala 1
,. DATOS - C+LCULOS. *n la Fala 1 se encuen"ran regis"rados los da"os de al"uras a )ar"ir del nivel de re+erencia o"enidos en la )rác"ica
N
Tabla 1. Registro de datos.
De acuerdo a lo an"erior. el )eso es)ecí+ico e)eri0en"al del "e"racloruro de carono es 1641 gJc0@ Feniendo en cuen"a ,ue el valor "e3rico del )eso es)ecí+ico del "e"racloruro de carono es 15E gJc0 @. se de"er0ina el )orcen"a>e de error en el cálculo de dic!o +luido de acuerdo a la ecuaci3n 5
De acuerdo a la ecuaci3n 4. se elaor3 la grá+ica N vs D ver Ilus"raci3n 27 ,ue corres)onde a la rec"a NHD. de"er0inando de es"a +or0a el )eso es)ecí+ico del Fe"raclorur3 de carono CCl47 el cual se ve re)resen"ado )or el valor de la )endien"e de dic!a rec"aA H1.6441
% Error =
(γ CCl teórico - γCCl experimental) 4
4
(γ CCl teórico ) 4
57 % Error =
1.59-1.641 1.59
% Error = 3.21 -3.5
-3 f(x) -2.5 -2 - 0.11 -1.5 = 1.64x R² = 1
-1
-0.5
. AN+LISIS DE RESULTADOS. .1. A/#i$i$ 0e Re$#t"0o$. Linear ()
D
Ilus"raci3n 2 Gra+ica de la rec"a NHD
ara el cálculo del )eso es)ecí+ico del agua se e0)lea la densidad de es"a sus"ancia a una "e0)era"ura de 21C. cuo valor es $.EE8gJc0@
γ H O 2
*l )orcen"a>e de error de @21 )resen"ado en el cálculo e)eri0en"al del )eso es)ecí+ico del "e"racloruro de carono CCl47 a una "e0)era"ura cons"an"e de 2@5C. se encuen"ra 0u )or dea>o del rango de error rela"ivo )er0i"ido. a ,ue no ecede el 5. )or lo "an"o. las 0ediciones regis"radas duran"e la )rác"ica +ueron con+iales Duran"e el desarrollo de la )rác"ica se )resen"3 di+icul"ad al 0o0en"o de "o0ar las 0ediciones *s"o sucedi3 )or la )resencia de uru>as de aire ,ue generaron curvas conveas c3ncavas en el in"erior del 0an30e"ro en el lugar de con"ac"o en"re los dis"in"os +luidos He evidenci3 ,ue al adicionar al 0an30e"ro agua 0ezclada con coloran"e. au0en"aa la )resi3n en dic!o lado. )or lo "an"o el lí,uido 0ano0/"rico e0)leado en es"a )rác"ica CCl 47. se des)lazaa o)oni/ndose a la )resi3n a"0os+/rica del e"re0o con"rario
.2.P!et"$ Co3%#e3et"!i"$.
") Mu/ re)resen"a la gravedad es)ecí+ica de un +luido 9La gravedad es)ecí+ica )uede de+inirse en cuales,uier dos 0aneras:
*n donde % es el volu0en de una sus"ancia ,ue "iene el )eso $; <@= *s"a )ro)iedad de)ende de la aceleraci3n de la gravedad del 0edio
a
La gravedad es)eci+ica es el cocien"e de la densidad de una sus"ancia en"re la densidad del agua a 4C La gravedad es)eci+ica es el cocien"e del )eso es)ecí+ico de una sus"ancia en"re el )eso es)ecí+ico del agua a 4C
De acuerdo a la ecuaci3n an"erior. las
F di0ensiones del )eso es)ecí+ico son.
L
3
sus res)ec"ivas unidades en el His"e0a
N In"ernacional HI7 son.
3
m
& "al "e0)era"ura. el agua )osee su densidad 0ás grande *s"as de+iniciones de la gravedad es)ecí+ica se )ueden e)resar de 0anera 0a"e0á"ica co0o:
sg =
γ s γ w
=
4. CONCLUSIONES.
ρs
*s"a de+inici3n no de)ende de la "e0)era"ura a la ,ue se de"er0ina la gravedad es)ecí+ica Hin e0argo. se dee considerar ,ue las )ro)iedades de los +luidos varían con la "e0)era"ura or lo "an"o. al au0en"ar la "e0)era"ura. la densidad dis0inue <2= #) Cuáles son las di0ensiones del )eso es)ecí+ico Cuáles son sus unidades en el sis"e0a in"ernacional 9*l )eso es)ecí+ico es la can"idad de )eso )or unidad de volu0en de una sus"ancia "ilizando la le"ra griega B. esa )ro)iedad se deno"a )or: B $J%
o"uvo
,ue
el
)eso
es)ecí+ico
e)eri0en"al del Fe"racloruro de Carono +ue de 1.5E4 gJc0@. al e0)learse el )eso es)ecí+ico del agua las di+erencias de )resiones en un 0an30e"ro en *s"e resul"ado +ue ueno. deido al a>o error )orcen"ual )resen"ado
ρw
*n donde el suíndice s se re+iere a la sus"ancia cua gravedad es)eci+ica se es"á de"er0inando el suíndice O se re+iere al agua Las )ro)iedades del agua a 4C son cons"an"es; <2=
He
*l ca0io en la gravedad es)ecí+ica su )eso es)ecí+ico es"a in+luenciado direc"a0en"e )or la "e0)era"ura a0ien"e a la cual se realiz3 la )rác"ica
La +or0aci3n de curvas conveas c3ncavas a+ec"a )ara el regis"ro de los da"os la co0)araci3n de las al"uras de los res)ec"ivos +luidos
*l 0an30e"ro es un ins"ru0en"o i0)or"an"e a la !ora de 0edir los ca0ios de )resi3n de los +luidos. a su vez es"o )er0i"e !allar el )eso es)ecí+ico la densidad es)eci+ica de la sus"ancia desconocida
La )resi3n a"0os+/rica es 0uc!o 0enor a la )resi3n e>ercida )or el +luido )resen"e en el 0an30e"ro
5. BIBLIOGRAFIA. <1=o"". P ecánica de +luidos a)licada earson *ducaci3n. 1EE6 <2= Cuervo. ( (unda0en"os de 0a"eria energías )ara ingeniería. I ar"e: 0a"eria ul"i0edios Q. 2$$8 <@= RarS. K Fer0odiná0ica c GraO Till. 1EE$
