INFORME LABORATORIO "DETERMINACIÓN DE DENSIDADES DE LIQUIDOS Y SÓLIDOS"
Heidy Ortega1.
1Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Dpto. Energética y Mecánica, Universidad Autónoma de Occidente
Fecha de Entrega: Noviembre 11 del 2014
OBJETIVOS
Aplicar los conceptos de Masa, Peso, Volumen Total y Volumen Especifico, para el cálculo de densidades y el peso específico.
Conocer los diferentes tipos de instrumentos que se utilizan para medir la densidad de diferentes sustancias.
Aplicar los conceptos de manejo de las unidades en los diferentes sistemas de medidas.
EQUIPOS Y MATERIALES
Balanza digital
Picnómetro aforado de volumen V
Densímetro
Termómetro de vidrio
Alcohol al 80% y al 10%
Agua destilada
Sustancia desconocida
Probeta de 25ml
Beaker de 250ml
Plancha de calentamiento
Balín, rectángulos delgado y grueso
Bureta
RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO
A continuación se realizara una descripción de la práctica de laboratorio, para la cual se realizan dos ensayos, el primer ensayo considera la densidad de líquidos y el segundo ensayo la densidad en solidos:
Ensayo N°1 Densidad de Líquidos.
Medida de la densidad con la probeta:
Se empieza con la toma del peso de la probeta vacía, para posteriormente agregar 100 ml de la mezcla alcohol-agua, a una concentración del 10% y 80% y luego pesar nuevamente la probeta ahora con la mezcla y registrar la temperatura.
Medida de la densidad con el picnómetro y el densímetro:
Se mide la densidad con el densímetro, teniendo en cuenta que cada línea de este tiene un valor de 0,05 ml. Para el picnómetro inicialmente se debe verificar que el picnómetro este completamente limpio, luego pesar el picnómetro vacío, el cual será P1, posteriormente adicionar la mezcla con una concentración de 10% y 80% de la probeta al beaker, y registrar su temperatura, se debe agregar esta mezcla al picnómetro hasta el tope y cerrarlo, finalmente se pesa el picnómetro con la mezcla, y este será P2. Luego se debe verter la mezcla del picnómetro al beaker y calentarlo a (25, 35, 45, 55) ° C y pesar el picnómetro en cada ensayo con las diferentes temperaturas mencionadas anteriormente.
Luego se determina la densidad mediante la siguiente formula:
ρ= P2-P1V [1]
Ensayo N°2 Densidad de Sólidos.
Se empieza a pesar el beaker con agua (este valor se toma como m2) y cada uno de los sólidos (este valor se toma como m3), como lo son: el balín y los rectángulos delgado y grueso. Luego el sólido es sumergido en el beaker amarrado por un hilo delgado y sujetándolo, de tal manera que el sólido quede suspendido en el agua pero sin tocar las paredes del recipiente. Este se pesa y se anota el valor como m1.
CÁLCULOS
Ensayo N°1 Densidad de Líquidos.
Mezcla al 10%
100 ml
Mezcla al 80%
Peso probeta vacía
131,18 gr
Peso probeta vacía
Peso probeta con mezcla
228,90 gr
Peso probeta con mezcla
Temperatura
22,8 °c
Temperatura
Cálculos.
Ensayo N°1: Densidad de líquidos:
alcohol-agua al 10%= 100 ml
Peso probeta sola= 106,4 gr
Peso probeta+ alcohol-agua al 10%= 205,4 gr
Temperatura (°C)= 22,8
alcohol-agua al 80%= 100 ml
Peso probeta sola= 106,4 gr
Peso probeta+ alcohol-agua al 80%= 194,08 gr
Temperatura (°C)= 22,4
Volumen picnómetro= 50,546 ml
Peso picnómetro vacío= 31,52 gr
Peso picnómetro+ alcohol-agua al 10%= 81,14 gr
Volumen picnómetro= 50,546 ml
Peso picnómetro vacío= 31,52 gr
Peso picnómetro+ alcohol-agua al 80%= 75,45 gr
Las densidades medidas con el densímetro son:
alcohol-agua al 10%=0,985 gr/ml
alcohol-agua al 80%=0,87 gr/ml
Densidad alcohol-agua al 10% a diferentes temperaturas.
Temperatura(°C)
Densidad(gr/ml)
30
0,9824
35
0,9798
45
0,9761
55
0,9690
Calcule la densidad de las sustancias para las que se utilizó el picnómetro, el densímetro y la probeta en los diferentes sistemas de unidades (S.I., inglés, c.g.s). Exprésela en función de la temperatura medida.
Tabla de densidad para alcohol al 10%
Sistema
Picnómetro
Densímetro
Probeta
Temperatura
S.I
2,149 mol
2,138 mol
2,149 mol
295,8 °K
c.g.s
0,9926 g/cm3
0,985 g/cm3
0,9926 g/cm3
22,8 °C
Ingles
61,974 Lb/pies3
61,499 Lb/pies3
61,974 Lb/pies3
73,04 °F
Tabla de densidad para alcohol al 80%
Sistema
Picnómetro
Densímetro
Probeta
Temperatura
S.I
1,886 mol
1,888 mol
1,909 mol
295,4°K
c.g.s
0,8691 g/cm3
0,87 g/cm3
0,8794 g/cm3
22,4°C
Ingles
54,263 Lb/pies3
54,319 Lb/pies3
54,906 Lb/pies3
72,32°F
El picnómetro de vidrio lo consideramos el más preciso para la determinación de la densidad porque este tiene un volumen determinado y varia muy pocas veces, el problema es que a la hora de tomar los pesos debemos ser exactos, es muy útil para medir la densidad de los alcoholes(etanol).
Ensayo N°2: Densidad de solidos:
Masa circulo= 21,18 gr
Masa rectángulo pequeño= 4,91 gr
Masa rectángulo grande= 29,63 gr
Masa Beaker vacío= 113,80 gr
Masa Beaker con agua= 307,81 gr (m1)
Utilizamos el principio de Arquímedes que nos dice que:
m2= m1+ms
Me= m2-m1
Densidad del círculo:
m2= 307,81 gr+21,18 gr
m2=310,27 gr
Me=310,27 gr-307,81 gr
Me=2,46 gr
Solidos
Densidad
Circulo
8,609 gr/cm3
Rectángulo grande
12,04 gr/cm3
Rectángulo pequeño
1,995 gr/cm3
Conclusiones
Podemos concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite saber la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia, la cual puede ser determinada por la relación masa volumen.
En la práctica de laboratorio de densidad de solidos se pudo observar que el volumen del solido es igual al volumen del agua desalojada gracias al principio de Arquímedes.
Recomendaciones
A la hora de medir la densidad con el densímetro debemos evitar que este toque las paredes del recipiente para evitar errores en la medida.
Debemos limpiar el picnómetro bien para lograr una medida exacta en el cálculo de la densidad.
Al medir la densidad con el principio de Arquímedes debemos garantizar que el objeto irregular quede en el centro del recipiente con agua.
Debemos garantizar la calibración de la balanza para ser exactos en los cálculos para hallar la densidad.
Título de la práctica
Objetivos
Equipos, materiales
Resumen del procedimiento
Tabla de datos
Cálculos
Análisis estadístico de los datos:
Media Aritmética
Desviación estándar
Error Experimental
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Procesos Industriales
II Periodo de 2014
