E.A.P DE AGROINDUSTRIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAE.A.P DE AGROINDUSTRIA
"Ao de la Promocin de laIndustria Responsable y del Compromiso
Climtico"
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIAE.A.P DE AGROINDUSTRIA
CICLO: IIIMATERIA: FISICA IDOCENTE: VERA MEZA SECUNDINOPRACTICA:
DENSIDAD DE LIQUIDOS NO MISCIBLESALUMNO: HIDALGO CASTRO DANIEL
I. INTRODUCCIN
El presente informe se basa esta vez en lquidos no miscibles
ahora la pregunta que sugieren los estudiantes que significa no
miscible, bueno miscible significa que no puede mezclarse entendido
esto si dos lquidos o cuerpos no pueden mezclarse es porque aqu
entra a tallar otro termino de suma importancia que es la
densidad.Ahora que es densidad, se entiende por densidad a la
relacin que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. Se dice
que dos lquidos son no miscibles cuando tienen diferentes
densidades y esto es lgico para explicar esto tomaremos como
ejemplo el agua con el aceite. Supongamos que tenemos un recipiente
lleno deaguay a este le agregamos un poco deaceite veremos
laseparacin de estos lquidos.visaremosque elaceite en la superficie
esto ocurre porque el aceite es menos denso que el agua es decirla
densidad del aceite vale 0.92 kg/m3y la del agua 1 kg/m3concluimos
que el cuerpo de mayor densidad siempre va al fondo. En el presente
trabajo se dispuso de una serie de materiales para su pronta
ejecucin y demostrar que la teora de lquidos no miscibles es
verdadera empleamos primero unos tubos en forma de U sobre el cual
vaciaramos los
lquidosyelsoporteuniversalluegodeaverecholosclculosrespectivos
tomamos nota en la tabla segn los requisitos establecidos por el
docente.A continuacin se expondr los procedimientos necesarios para
poder cumplir con los requisitos que demanda el presente
informe.
II. OBJETIVOS
1.1. Determinar la densidad de lquidos no miscibles en forma
indirecta. Mediante la medicin de las masas y volumen de estos.
1.2. Determinar la densidad de los lquidos no miscibles,
mediante la aplicacin de la ley fundamental de la hidrosttica.
III. FUNDAMENTO TERICO
La densidad de un material homogneo se define como su masa por
unidad de volumen. Su unidad en el sistema de internacional es
Kg/m3, y se determina mediante la ecuacin:Dnde: m: masa (kg.) v:
volumen (m3) p: densidad (kg./m3), y est determinada mediante la
siguiente ecuacin:
Dnde:
En un lquido contenido en un vaso abierto, la presin ejercida a
una determinada profundidad (h), est dada por:
Dnde:P= Presin a la profundidad (h)Po= Presin atmosfrica.p =
densidad del lquido.g = aceleracin de la gravedad.h = profundidad
con respecto a la superficie del lquido.
Si se llama en un tubo en U dos lquidos no miscibles, por
ejemplo un lquido denso en el tubo de la derecha y otro menos denso
en el de la izquierda, como se muestra en la figura N 01 la presin
puede ser diferente al mismo nivel en los diferentes lados. La
presin en A ser mayor que la presin B, la presin en C es la misma
en ambos lados, pero la disminucin de la presin es menor desde C
hasta B ya que una columna de lquido de seccin transversal unitaria
que conecte A con C, pesara menos que la correspondiente columna
que conecte B con C.Tomemos el nivel C (columna de la izquierda)
hasta la superficie del lquido y llamemos esta altura , del mismo
modo para la columna de la derecha ha, se puede demostrar que la
densidad del lquido de la columna de la izquierda est dado por:
Dnde:P1= densidad del lquido de la izquierda.Pd= densidad del
lquido de la derecha.
FIG. N1
La presin en A es debida a la presin atmosfrica ms la debida a
la altura h2de la columna de fluido cuya densidad p2queremos
determinar.
La presin en B es debida a la presin atmosfrica ms la debida a
la altura h1de la columna de agua cuya densidad conocemos.
Igualando las presiones en A y B, pA= pB, obtenemos:
Las densidades de los dos lquidos no miscibles estn en relacin
inversa a las alturas de sus columnas sobre la superficie de
separacin en el tubo en forma de U.
IV. PARTE EXPERIMENTAL
A) Instrumento y materiales:
Una balanza digital. Una probeta graduada. Una pipeta Un tubo de
vidrio doblado en U (transparente, de altura: 30cm, dimetro
interior: 8-10mm) Un soporte, dos nueces y dos pinzas. Lquidos no
miscibles (ejemplos: agua, aceite, kerosene, petrleo, etc.).
B) PROCEDIMIENTO
1. Medir 50 ml de los lquidos. Expresar estas mediciones con su
respectiva incertidumbre experimental.
2. Utilizando la ecuacin (1) determine la densidad de cada uno
los lquidos con su respectiva incertidumbre experimental.
3. Montar el equipo segn esquema de la figura N 01.
4. Con la pipeta vierta primero en el tubo de agua, luego en la
columna de la izquierda vierta el otro lquido.
5. Mida independientemente cada integrante del grupo las alturas
hAy hBcon el vernier.
6. Repetir para los dems lquidos.
7. Utilizando la ecuacin (3), determine la densidad de cada
lquido de su respectiva incertidumbre experimental. Para la
densidad del agua tomar el valor obtenido en el paso (b).
V. RESULTADOS
DENSIDAD DE LOS LQUIDOS NO MISCIBLES
TABLA N01: ACEITE
Nh1(cm)h2(cm)h3(cm)
135.415.921.4
235.51621.5
335.616.121.6
435.716.221.7
Promedio35.5516.0521.55
TABLA N02: ALCOHOL
Nh1(cm)h2(cm)h3(cm)
143.235.610.3
243.735.710.2
34335.810.1
442.935.910
Promedio43.235.7510.15
TABLA N0: PETROLEO
Nh1(cm)h2(cm)h3(cm)
130.6316.317.1
230.516.217.2
330.716.417.1
430.616.317.1
Promedio30.607516.317.13
TABLA N04: GASOLINA
Nh1(cm)h2(cm)h3(cm)
129.417.117
229.517.217.1
329.417.216.9
429.517.117
Promedio29.4517.1517
TABLA N05: KEROSENE
Nh1(cm)h2(cm)h3(cm)
13611.127.9
235.91127.8
335.91128
435.911.127.9
Promedio35.92511.0527.9
VI. CUESTIONARIO
1) explique por qu el mtodo usado para los lquidos no miscibles
no se aplica a los lquidos miscibles? Qu mtodo aplicara para
calcular las densidades de los lquidos miscibles?
Porque los lquidos miscibles se mezclaran y no se podran
determinar las alturas de estos los cuales sirven para hallar sus
densidades.Mtodo para determinar la densidad de dos lquidos
miscibles.Si dos lquidos son miscibles podemos hallar su densidad
por separado aplicando el siguiente mtodo:
El Mtodo De La ProbetaSe pesa la probeta vaca y seca (wo),
enseguida se llena la probeta con el lquido a analizar con un
volumen (v) y luego se pesa todo el conjunto (wf). La diferencia
wf- wocorresponde a la masa del lquido.
Entonces:Densidad de lquido = (wf- wo) / V
2. la temperatura y presin afecta la densidad de los lquidos y
de los gases? Explique.
TemperaturaTermodinmicamente hablando cuando la temperatura de
un cuerpo aumenta tambin aumenta su volumen, eso se llama
dilatacin, entonces como la densidad est dada por la ecuacin D=
masa / volumen entonces a medida que la temperatura aumenta, el
volumen tambin aumenta y por tanto la densidad disminuye. PresinAl
igual que la temperatura la presin tambin modifica el volumen de un
lquido y mucho ms de un gas esto har que, por razones que ya se
explic anteriormente, tambin se modifique la densidad de estos.
3. Cmo determinara la densidad de un gas?Para poder determinar
la densidad de un material, es necesario conocer el peso especfico
de cada material, es decir la relacin que existe entre (N/m3), esto
es la masa multiplicada por la gravedad entre el volumen que ocupa;
por otra parte es necesario mencionar que la densidad es la relacin
que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa y
sus unidades son diferentes a las del peso especfico, ya que estn
dadas en (kg/m3).las unidades de densidad y peso especfico se
pueden expresar en la unidades del sistema ingls.Para lo anterior
tenemos lo siguiente:
Entonces de acuerdo a la formula anterior, podemos hacer una
relacin con la frmula delos gases ideales, lgicamente sabiendo los
principios de los gases ideales se hace la siguiente relacin,
entonces tenemos:
Entonces tenemos:
Pero trabajando con un sistema particular, en este caso de
gases, tenemos lo siguiente:
= densidad del gas;m= masa del gas;V= volumen del sistema;PM=
peso molecular del gas;R= constante universal de los gases;P=
presin del sistema yT= temperatura del sistema. Todas las variables
con sus unidades correspondientes.Adems de esto sabemos que la
densidad de un gas est en proporcin directa a la presin e inversa a
la temperatura la densidad de los gases se puede rescribir de
presin inicial y presin final esto es:
4. un tubo de U sencillo contiene mercurio. Cuando se hecha
13.6cm de agua en la rama derecha, hasta qu altura sube el mercurio
en la rama izquierda, a partir de su nivel inicial?
Como las presiones a un mismo nivel son las mismas entonces:AhA
=BhB : dondeA= peso especfico del mercurio.Ah=B(13.6cm h)B= peso
especfico del agua.Ah=B13.6cm BhAh +Bh=B13.6cm h=B13.6cm/A+b
5. Un gran depsito contiene los lquidos A y B, cuyas densidades
son 0.70g/cm3y 1.5g/cm3respectivamente. Ver figura. la presin
atmosfrica local es igual a 1 atm.12mA 2B 3 4m
a) Cul es, en N/m2, la presin en el punto (1) indicado en la
figura?P=presinP=1atm = 1.01325x105N/m2
b) Calcule la presin en el punto (2) de la figura.
P=presinP=.a.g.h.a+1.01325x105N/m2P=(0.70g/cm3)(2m)+1.01325x105N/m2P=1400kg/m2+1.01325x105N/m2P=1400(9.81)
N/m2+ 101325 N/m2P=13734N/m2+ 101325 N/m2P=115059N/m2
c) Qu valor tiene la presin ejercida en el punto (3)?
P=presin
P=bhb+115059N/m2+1.01325x105N/m2P=
(1.5g/cm3)6m2+115059N/m2+101325 N/m2P=90000(9.81)N/m2+216384
N/m2P=1099284N/m2
VII. BILBIOGRAFIA
BAIRD, D.Experimentacin, segunda edicin. Prentice may
Hispanoamericana, S.A. Mxico, 1991. LAGEMANN.Ciencia Fsica
Experimental, Editorial Norma, Colombia 1968. VII SIMPOSIO PERUANO
de fsica, Cursillo de Fsica experimental,Cajamarca - Per, 1987
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