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PRÁCTICA Nº 4
Cálculo de la densidad
Objetivo.- Calcular la densidad de sólidos y líquidos mediante diversos
procedimientos.
Fundamentos teóricos.- La densidad absoluta de un cuerpo es la relación
entre la masa y el volumen que ocupa. Densidad relativa es la relación entre la
masa de un cuerpo y la masa de agua a 4 ºC que tiene el mismo volumen que el
cuerpo.
La fórmula de la densidad por definición corresponde a:
Formas de medir densidades.-
Densidades de sólidos:
A) Balanza y Probeta
B) Balanza Hidrostática
C) Picnómetro: Sólidos pulverulentos
A) Balanza y probeta.
Con la balanza determinamos la masa del cuerpo y su volumen se mide por el
aumento de volumen del agua de la probeta graduada al introducir el cuerpo en ella
(Fig. 11).
Figura 11
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B) Balanza hidrostática.
La balanza hidrostática se basa en el Principio de Arquímedes. Primeramente
se calcula la masa del cuerpo, M, depositándolo sobre el platillo de la balanza (Fig.
12). A continuación se suspende el cuerpo de un soporte y se introduce en un vaso o
probeta lleno de agua (Fig. 13) sumergiéndole totalmente, y viendo el empuje que
experimenta, E.
Peso del cuerpo = M.g
Empuje = Peso del volumen de agua desalojada por el cuerpo
sumergido = d.g.V, siendo d la densidad del agua = 1 g/cm3
La DENSIDAD es el cociente
Explicación paso a paso:C) Picnómetro: Sólidos pulverulentos
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Este método es de gran utilidad para el cálculo de la densidad de productos
pulverulentos, como puede ser: cemento, arena, etc.
El Picnómetro (Fig. 14) es un recipiente de vidrio provisto de un tapón con un
tubo capilar marcado con un enrase en su parte superior. Por medio de la balanza se
realizan las siguientes pesadas:
1) Peso del sólido: M1
2) Peso del Picnómetro lleno de agua destilada: M2
3) Peso del Picnómetro con agua destilada y el sólido: M3
Al realizar las pesadas con el Picnómetro se llena de agua destilada hasta la
señal de enrase, si ésta es sobrepasada se introduce un palillo hecho con papel de
filtro para absorber el líquido sobrante. Hay que procurar secar el picnómetro por
fuera, con un paño o papel de filtro.
siendo d la densidad del agua = 1 g/cm3
Figura 14
Densidades de líquidos:
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A) Balanza Hidrostática
B) Picnómetro
C) Densímetro
A) Balanza hidrostática.-
Se suspende el cuerpo de la balanza como se representa en la figura 12 y se
equilibra la balanza mediante pesas M1. Se sumerge el cuerpo en agua y se vuelve a
equilibrar la balanza, M2. Por último se sumerge el cuerpo en el líquido estudiado y
equilibramos la balanza M3.
- Líquido desplazado por el volumen del cuerpo: M1 - M3
- Agua desplazada por el mismo volumen: M1 -M2
B) Picnómetro.-
Se emplea el mismo aparato descrito para determinar la densidad de un
sólido.
Para medir la densidad de líquidos realizamos las siguientes pesadas:
1) Picnómetro vacío: M1
2) Picnómetro con agua destilada: M2
3) Picnómetro con el líquido problema: M3
M2 - M1 = V.da
M3 -M1 = V.dp
Dividiendo ambas
pero como da = 1 g/cm3
C) Densímetro.-
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Son varillas flotadoras huecas, con lastre en la parte inferior y graduadas en
densidades (Fig. 15). Se fundamentan en el principio de Arquímedes. Cuanto menor
es la densidad de un líquido tanto más se hunde en él los densímetros.