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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