Ingeniería Ambiental
PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 2
I.
II.
TITULO: 1.1. Presión en un fluido en reposo. OBJETIVOS: 2.1.
III.
Determinar la densidad relativa de un líquido empleando el tubo en U.
FUNDAMENTO TEÓRICO: Densidad relativa ( ): Densidad relativa de una sustancia se define como la razón de la densidad de esa sustancia entre la densidad del agua a 4℃. La densidad relativa ( ) es un numero sin dimensione ni unidades. Como la densidad de agua es 1000 ⁄ , la densidad de cualquier sustancia será precisamente igual, desde de un punto de vista numérico, a su densidad especifica en ⁄ o 10 veces su densidad especifica ⁄ .
Juan Zamudio Chávez
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= Luego igualamos:
=
=
= =
IV.
=
EQUIPO Y MATERIALES:
Manguera
Agua
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Triplay
Vaso precipitado
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Aceite de maquina
Regla
Juan Zamudio Chávez
Pipeta
Probeta
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V.
PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERIMENTALES: 1. Medimos la densidad del aceite que usará, mediante la probeta,
2. 3.
4.
5.
6. 7. 8.
calculando la masa de aproximadamente 60, 70 y 80 mililitros de volumen de tal sustancia, tal como lo hizo en la primera práctica. Con las tres mediciones obtenga la densidad promedio. Con esta última densidad es con la que trabajará. Mediante la pipeta vierta agua en la manguera forma de U, hasta que llegue hasta a la mitad del tubo. Enseguida, con la pipeta agregue aceite por el otro brazo del tubo hasta que este alcance unos 5 centímetros de altura en el tubo. Observe si las superficies de los líquidos en ambos brazos del tubo en U se encuentran al mismo nivel . Con la regla mida la altura de la columna de aceite y la altura de la columna de agua en el otro brazo del tubo, a partir de la prolongación del nivel de la superficie de separación aceite agua, como se indica en el diagrama. Agregue tanto aceite como para que la columna del mismo se incremente en 4 centímetros y vuelva a realizar las mediciones indicadas en el paso 5. Agregue otra cantidad similar a la indicada en el paso 5 y realice las mediciones indicadas en el paso 5. Siga agregando aceite hasta agotar la altura del tubo en U o hasta que la regla lo permita. Trate de obtener al menos 5 mediciones, regulando la cantidad de aceite que se vierte al tubo. Si agregar 5 cm de aceite no permite obtener tal cantidad de mediciones, disminuya un poco dicha cantidad.
= 0,8g/ml
= 1g/ml
TABLA N° 1 Medid ha(cm) hb(cm) pa(Pa) pb(Pa) d=Іpa - pbІ a 1 5 4 101692 101692 0 2 9,3 7,6 102029,12 102044,8 1568 3 12,5 10,5 102280 102329 49 4 15,6 13 102523,04 102574 50,96 5 18,4 15,5 102742,56 102819 76,44 6 21,8 18,6 103009,12 103122,8 113,68 7 24,5 20,9 103220,8 103348,2 127,4 8 26,7 22,5 103393,28 103505 111,72
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VI.
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS: 1. Calcule la presión en los puntos a y b (ver diagrama que se hizo en la pizarra) usando las parejas de alturas medidas en cada paso. No tome en cuenta la presión atmosférica, ya que ésta no influye por ser igual para ambas columnas. Use la densidad del aceite calculada con el promedio de las 3 mediciones de masa y volumen que hizo al inicio de la práctica, y la del agua que midió la práctica anterior.
= , 8 ⁄
= 1
Paso Nº1 = ℎ1 = 101692
= ℎ2 = 101692
Paso Nº2
= 102029,12
= 102044,8
Paso Nº3 = 102280
= 102329
Paso Nº4 = 102523,04
= 102574
Paso Nº5 = 112742,56
= 102819
Paso Nº6
= 103009,12
= 103122,8
Paso Nº7 = 103220,8
= 103348,2
Paso Nº8 = 103393,28
Juan Zamudio Chávez
= 103505
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2. Obtenga la diferencia absoluta de ambas presiones.
Medida 1 2 3 4 5 6 7 8
Diferencia absoluta 0 1568 49 50,96 76,44 113,68 127,4 111,72
3. Calcule la diferencia promedio de ambas presiones. La diferencia promedio de ambas presiones:
=
+++,+,+,+,+,
= 262,15
= 262,15 4. Con los datos obtenidos, calcule la densidad relativa promedio del aceite respecto a la del agua. Con el valor de la densidad del agua obtenga la densidad absoluta del aceite. Compare el resultado con el obtenido en el inicio de la práctica con el promedio de las 3 mediciones.
= VII.
=
,
= ,8
RESULTADOS: • • • •
. A partir de la medida que tengamos de un fluido podremos saber si es denso o si no es muy denso Con este método podemos hallar la densidad del aceite y también del aguay como de otros líquidos.. Sin utilizar el picnómetro podremos medir la densidad con el método del tubo en U. Gracias al método de tubo en U, vamos a poder sacar la densidad de cualquier fluido, sin utilizar el picnómetro, ya que las variaciones son mínimas.
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VIII.
CONCLUSIONES:
1. A partir de observar el comportamiento de dos sustancias inmiscibles en el tubo en U ¿es posible saber cuál es m ás denso y cuál es menos denso? Explique. Las densidades de estos dos sustancias son diferentes, el más denso es el agua con una densidad de 1, y el aceite tiene una densidad de 0,8; esto se da por su composición de moléculas el agua tiene al hidrogeno y oxígeno, y el aceite hidrogeno y carbono; el oxígeno es más pesado y más pequeño que el carbono de modo que en un volumen de agua es más pesado, y además las moléculas de agua se atraen más fuerte por estos motivos el agua es más densa que el aceite. •
2. En general ¿cómo son las presiones en los puntos a y b (ver diagrama), comparativamente? ¿La diferencia promedio obtenida es pequeña o grande respecto a los valores de presión en dichos puntos? Las presiones en los puntos a y b son las mismas cantidades, son iguales por que están en un mismo nivel, la diferencia promedio con respecto a las presiones del aceite varían en cantidades muy considerables y en la presión en agua se también lo mismo varían en gran cantidad. •
3. ¿Cuáles son las condiciones para que, en un fluido en reposo, dos puntos se encuentren a la misma presión? Bueno las condiciones para que estos líquidos estén en l a misma presión deberá ser que estos puntos deben de encontrarse a un mismo nivel uno del otro, Dos puntos ubicados a la misma profundidad tendrán la misma presión, bajo las influencia que se puede tener de la gravedad y estas presiones varian según su profundidad. •
4. ¿Qué es el picnómetro y para qué se utiliza? El picnómetro es un instrumento de medición muy usado en los laboratorios, es un pequeño envase de vidrio que tiene una tapa biselada en el cual se encuentra un capilar, este instrumento es utilizado para medir las densidades de los líquidos y sólidos. •
5. En comparación con la determinación de la densidad de un líquido utilizando el picnómetro ¿qué tan preciso resulta el método del tubo en U para determinar densidades? En comparación del método tubo en U con el picnómetro podríamos decir que el picnómetro es más confiable en sus resultados ya que te da con mayor exactitud las densidades ya que el único error que se puede obtener puede ser ala ora de pesarlo, ya el volumen ya es definido, el m étodo en Uno llegar a ser tan preciso por las distintas fallas que puede tener uno ala ora de a ser los cálculos. •
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IX.
BIBLIOGRAFÍA:
http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Jchamorro/Mecanicafluidos%20I/Presionymanometria[Modode%20compatibilidad].pdf
http://www.separ.es/doc/publicaciones/normativa/normativa_006. pdf Laboratorio de Mecánica de Fluidos V. Aranda, Medición de presión barométrica de alta exactitud, XIV seminario nacional de metrología, 1998
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