Cálculo de la densidad experimental para líquidos y sólidos | Manómetro de fluidos múltiples

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    UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

Facultad de Ingeniería Industrial

Lic. En Ingeniería Industrial

Laboratorio #1 De Proceso de Flujos

“Cálculo de la densidad experimental para líquidos y sólidos | Manómetro de fluidos múltiples”

Profesor:

Antonio Fernández

Grupo:

1II134 (A)

Introducción

En este informe, detallaremos la experiencia ya realizada, donde se estudian algunas características de 3 fluidos seleccionados, en este caso son: leche, agua y jugo; de igual forma pasaremos a ver las características de 3 cuerpos sólidos, los cuales son: un candado, unas llaves y una cinta métrica. Pasaremos a analizar las características obtenidas para ver algunas propiedades de los elementos ya mencionados.

Se desarrollará un estudio de los manómetros donde analizaremos su función con los fluidos empleados en la experiencia.

Objetivos

• Asimilar los conceptos de densidad gravedad especifica.
• Calcular la densidad y gravedad específica a partir de datos experimentales, para líquidos y sólidos de geometría irregular.
• Observa el funcionamiento del manómetro “U” de uno y múltiples fluidos.

Materiales

• Balanza digital
• Cinta métrica, pie de rey
• Dos (2) vasos químicos (tasa de medición)
• Tres (3) líquidos diferentes (agua potable, leche, jugo)
• 3 cuerpos solidos distintos (candado, llaves, cinta métrica)
• Paquete pequeño de sal
• Manguera transparente
• 2 botellas vacías plásticas
• Aceite de cocina pequeño

Marco Teórico

La densidad se define como la razón entre la masa y el volumen de un cuerpo. Es decir, es el reciproco del volumen especifico y por consiguiente se trata de una propiedad intensiva.

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En ocasiones resulta practico expresar la densidad de una sustancia en función de la densidad de otra sustancia plenamente conocida. Esto último es lo que se conoce como gravedad especifica o densidad relativa, y se define como la razón de la densidad de una sustancia a la densidad de alguna sustancia estándar, a una temperatura especifica. Por lo general agua a 4°C.

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Experimentalmente, la densidad de una sustancia se suele obtener a partir del valor de su gravedad especifica por medio de un densímetro o bien a partir del cálculo del volumen del cuerpo y de la medición de su masa empleando una balanza. En el caso de solidos irregulares el volumen se puede determinar al colocar dicho objeto dentro de un fluido (de menor densidad9 en un recipiente de volumen conocido y observado el cambio de volumen con respecto al volumen original.

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Manómetro

Si tomamos como base la ecuación  , esto advierte que un cambio en la elevación en un fluido en reposo corresponde a un cambio en la presión, lo que sugiere que puede utilizarse una columna de fluido para medir diferencias de presión.[pic 6]

El manómetro consta de un tubo en U de vidrio o plástico que contiene uno o más fluidos como mercurio, agua, alcohol y aceite.

Para mantener el tamaño del manómetro dentro de límites manejables se usan fluidos pesados, como el mercurio, si se prevén grandes diferencias de presión.

Procedimiento

Medición de peso y volumen

La experiencia dio inicio evaluando el peso de los instrumentos de medición siendo este una taza de medición donde obtuvimos que el peso de esta taza es de . Luego para el análisis de los fluidos:[pic 8][pic 7]

Proceso 1: Se procedió con añadir 250ml de agua potable, siendo este el volumen que utilizaremos de referencia para el análisis de los fluidos. el agua potable que añadimos al nuestro dio un peso de 1322g. 

Procedemos con retirar el líquido que utilizamos del recipiente para pasar al análisis del próximo fluido.

Proceso 2: De igual manera que en el proceso 1, se añadió 250ml de un fluido, distinto al anterior, siendo leche para esta ocasión, la cual dio un peso de 1342 g junto al recipiente. [pic 9]

Proceso 3: De igual forma que en los procesos anteriores, pasamos a analizar nuestro próximo fluido luego de retirar en visto previamente, en esta ocasión se añadió 250ml de jugo, como nuestro tercer fluido, teniendo este un peso de 1338 g.

A continuación, para el estudio de los sólidos: [pic 10]

Se procedió a añadir a un recipiente vacío un volumen de 500ml de agua potable, luego pesamos nuestros 3 sólidos: el candado, las llaves y la cinta métrica.

Los 500ml será nuestra marca inicial de referencia para el análisis de los siguientes procesos:

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Proceso 4: Al recipiente con 500ml de agua, se procedió a añadir nuestro primer sólido en este caso el candado este nos revela un volumen diferente a la inicial, obteniendo un nuevo volumen de 550ml.  

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Proceso 5: En este caso se procedió a añadir nuestro segundo sólido, el cual es un juego de llaves desplazando nuestro volumen desde nuestra marca de referencia a unos 525ml.

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Proceso 6: Para esta tercera ocasión, pasamos a sumergir una cinta métrica en nuestro volumen inicial, lo cual causó que este se desplazara hasta llegar a los 575 ml.

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Luego para finalizar con los sólidos, se procede a tomar medidas de 2 de los 3 solidos utilizados en los procesos anteriores con un pie de rey, utilizando como unidad los centímetros (cm) y determinar su volumen. Los sólidos seleccionados son el candado y la cinta métrica.[pic 15][pic 16]

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Procedimiento

Elaboración de los manómetros

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Resultados

Realice el cálculo de la densidad para los líquidos y los cuerpos sólidos. Para los líquidos también determinar la gravedad especifica. Llene las tablas 1 y 2.

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