Práctica 1 Sensibilidad Exactitud y Precisión

instrumentos de medición PRÁCTICA 1: Sensibilidad, precisión y exactitud de diferentes instrumentos

OBJETIVOS 

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Calcule la sensibilidad, exactitud y precisión de algunos instrumentos de medición mediante una serie de mediciones, utilizando distintos instrumentos que les  permitirán realizar cálculos con los datos obtenidos Aplique los conocimientos obtenidos en clase.

APLICACIÓN EN EL CAMPO DEL INGENIERO QUÍMICO La medición permite verificar la veracidad o falsedad de un evento, de tal manera que es una parte importante en el campo laboral de un ingeniero químico, pues permite desechar ideas falsas e ir modificando teorías.

FUNDAMENTOS Guía de preguntas claves para la elaboración del fundamento 1. ¿Qué es la medición? 2. Definiciones de sensibilidad, precisión y exactitud. 3. Diferencias entre sensibilidad precisión y exactitud.

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO El equipo principal donde se lleva a cabo la práctica es el siguiente:

Flexòmetro

Probeta

Regla  Figura 1.2 Instrumentos de medición.

Cinta métrica

 Figura 1.1 Probeta.

DISEÑO DE LA PRÁCTICA Materiales:   

1 Probeta de 250 ml 1 Probeta de 100 ml 1 Probeta de 50 ml

Instrumentos de medición:      

1 Regla de 30cm 1 Vernier 1 Cinta métrica 1 Flexómetro 1 Termómetro de mercurio 1 Termómetro digital

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA a) Probetas 1. Medir la longitud de la escala de las tres probetas (250 ml, 100 ml, 50 ml), con la regla, el metro y flexómetro. Anotar los resultados en la Tabla 1. 2. Medir el diámetro interno de las probetas con el vernier. Anotar los resultados en la tabla 2. 3. Hacer el cálculo de la sensibilidad y exactitud. 4. Realizar las mediciones como mínimo tres veces para obtener un mejor resultado.  b) Termómetros 1. Utilizar los diferentes tipos de termómetros que se encuentre en el laboratorio. 2. Registrar la temperatura ambiente que marca cada uno de los termómetros. 3. Determinar sobre la base de las lecturas de temperaturas que termómetro es el de mayor precisión, para esto tomar como referencia la temperatura que registra el servicio meteorológico nacional en su página oficial. 4. Realizar las mediciones como mínimo tres veces para obten er un mejor resultado.

Tabla 1. Datos obtenidos de la medición de las probetas  No. de  probetas 1 2 3

Capacidad de la probeta 50 ml 100 ml 250 ml

Regla

Metro

Flexómetro

Vernier L

Tabla 2. Datos obtenidos de las mediciones realizadas con los termómetros.  No. de termómetros 1 2 3 4

Tipo de termómetro Mercúrio Digital Digital Digital

Temperatura

RESULTADOS Con los datos medidos en el laboratorio estime los siguientes parámetros: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Obtenga las lecturas tomadas con los diferentes instrumentos de medición . Longitud de la escala de cada probeta Diámetro de cada probeta Para obtener la exactitud calcular primero el volumen. Con las lecturas tomadas obtenga la sensibilidad y exactitud. Obtenga lecturas con los diferentes termómetros. Obtenga una gráfica de la temperatura ambiente tomada con los diferentes termómetros.

CÁLCULOS Determine mediante las formulas la sensibilidad, exactitud y precisión para cada probeta. Así también la media aritmética, desviación estándar, error del valor medio, error relativo y error porcentual. Sensibilidad

(A1.1.1)

Tabla 3.- Sensibilidad de los instrumentos.  No. De probeta

Probeta

A

50 ml

B

100 ml

C

250 ml

Regla

Metro

Flexómetro

Volumen (A1.1.2)

Tabla 4.- Volumen obtenidos de la probeta Probeta 50 ml 100 ml 250 ml

A B C

r2

Regla

Metro

Flexometro

Exactitud

(A1.1.3) Tabla 5.- Exactitud de los instrumentos. Probeta

Exactitud

A B C

CONCLUSIÓN 1. 2. 3. 4.

¿Se aplicaron los conocimientos obtenidos en clase en clases? ¿Cuáles fueron los cálculos utilizados? ¿Se aprendió hacer comparaciones a base a un punto de referencia? ¿Cuáles son las fuentes de error más comunes qu e pueden presentarse en la medición?

BIBLIOGRAFÍA 

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Antonio Creus Solé. Instrumentación industrial. 6ª edición. Alfaomega marcombo. (2010). http://www.vitutor.net/2/11/moda_media.ht http://smn.cna.gob.mx/

ANEXO A1.1 FORMULAS UTILIZADAS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

Media aritmética Es el valor medio de una serie de medidas, cuanto mayor sea el número de lecturas, el valor medio de ellas se aproxima más al verdadero. El número mínimo de medidas admisible  para una unidad física es de tres medidas. Se determina a partir de la siguiente expresión matemática.

(A1.1.4) Donde: = Es la media aritmética. = Son las medidas obtenidas. = Número de mediciones realizadas. A este valor le llamaremos valor más probable y será considerado como el mejor valor de una medida realizada varias veces.

Desviación promedio Es el cálculo que da la información relacionada con cuánto se desvían ciertos valores del valor promedio.

(A1.1.5) Donde: = Es la media aritmética. = Son las medidas obtenidas. = Número de mediciones realizadas.

Desviación estándar Es un perfeccionamiento de la desviación promedio y considerando como el más importante de la cuantificación del esparcimiento.

 

(A1.1.6)

Donde: = Desviación estándar.

Error estándar Se llama error del valor medio o error estándar a la discrepancia o relación que existe entre el valor verdadero y el promedio de las mediciones . (A.1.1.7) Este error puede ser positivo o negativo y puede representarse como: (A.1.1.8) El error del valor medio es igual a la desviación estándar dividido por el número de mediciones.

(A.1.1.9) Donde: = Desviación estándar.

Error relativo

(A.1.1.10) Donde: = Error estándar.

Error porcentual (A1.1.11)

Donde: = Error relativo.

A1.2 LISTA DE SEGURIDAD Las reglas principales de seguridad para esta práctica son: Utilice gafas de seguridad todo el tiempo que este en el laboratorio. Es conveniente además, utilizar una bata al igual que guantes.  Nunca pipetee utilizando la boca y no inhale vapores o gases. Lea cuidadosamente las etiquetas de los reactivos. Utilice los reactivos solamente en las cantidades y la concentración que se especifica en los procedimientos. Utilice el extractor siempre que esté utilizando sustancias que puedan liberar gases tóxicos e irritantes 

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