Estudio cuantitativo entre la masa de una sustancia y su volumen

Universidad Nacional    Autónoma de México[pic 3]

    Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

    Ciencia básica

Diseño experimental

Proyecto 2

 Estudio cuantitativo entre la masa de una sustancia y su volumen

Equipo 1:

Guerrero Nugent Axel Andrés N.L8

Romero Flores Mariana N.L22

Yañez Tiempos Citlalic Aime N.L25

Química Industrial

1101

17 de Septiembre de 2015

Proyecto 2

Objetivo

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia

(líquida y una sólida) y su volumen.

Objetivos particulares

1. Describir los estados de agregación de la materia.
2. Establecer la diferencia entre las propiedades extensivas e intensivas de la materia.
3. Analizar las propiedades que modifican el comportamiento de la masa y el volumen de las sustancias.
4. Analizar las gráficas del comportamiento de la relación entre la masa y el volumen de la materia.
5. Analizar la consecuencia del comportamiento de la relación entre la masa de una sustancia y su volumen.

Marco teórico

¿Quién no se ha maravillado con las olas del mar, los anillos de humo, o el remolino de agua que sale por el drenaje? Es fascinante la variedad de respuestas que presentan los fluidos ante diversas fuerzas. El movimiento de los puntos materiales y de los cuerpos rígidos es finitamente predecible y relativamente sencillo, una vez que se conocen las fuerzas. Pero en los fluidos las fuerzas van mucho más allá del movimiento ondulatorio.

El estado que adopta la materia queda determinado un último término por las fuerzas entre sus moléculas.

Gases

Si las moléculas están en promedio suficientemente alejadas, prácticamente las fuerzas no interaccionan, y se comportan como un gas. La única interacción se presenta cuando chocan entre sí. Los gases se comprimen con facilidad; la forma de una porción de gas cambia con facilidad.

Sólido

Si las moléculas se encuentran lo suficientemente cercanas entre sí, de modo que las fuerzas debidas a moléculas vecinas sean importantes, la materia adoptará una forma determinada por la naturaleza de las moléculas y por las propiedades detalladas de las fuerzas. En algunos casos, las fuerzas organizan a las moléculas en una red cristalina, estructura tridimensional en la cual las moléculas o los átomos parecen estar unidos por enlaces rígidos, y tienen poca libertad de movimiento, a excepción de pequeños desplazamientos. Esto es lo que se llama un sólido característico: una sustancia cuya estructura resiste fuerzas que lo deforman. Un tipo de fuerza, relevante a esta descripción, es la fuerza cortante, es que la que se aplica a la superficie de un material, con dirección tangente a la superficie. En un sólido, la estructura de red resiste la deformación debida a fuerzas cortantes.

Líquidos

En los líquidos, las moléculas están cercanas entres si, y las fuerzas intermoleculares entre ellas son fuertes, pero no originan una estructura de red organizada. Para estos agregados de moléculas, no hay resistencia a la deformación. Sin embargo, a diferencia de las moléculas de los gases, las de los líquidos están cercanas entre sí, y hay fuerzas de repulsión, a corta distancia, que tienden a resistir la comprensión.

La diferencia entre los tres estados de la materia no es absoluta. Si las fuerzas son suficientemente grandes, hasta las rocas pueden fluir. Los gases, aunque son compresibles, comparten muchas propiedades con los líquidos. Además, el estado determinado que adopte una porción de moléculas depende de las circunstancias externas. El agua es sólida a bajas temperaturas, pero se puede licuar a 0ºC y convertirse en gas a 100ºC. Estos estados distintos en los que puede estar la materia son fases, o estados, que dependen de condicionas externas. A temperaturas muy altas, las moléculas se pueden disociar en átomos, y estos se pueden disociar en electrones, con carga negativa, y en iones, con carga positiva. Este tipo de materia tiene propiedades muy distintas, porque las fuerzas eléctricas entre los componentes desempeñan un papel muy importante. La materia que se encuentra disociada en iones positivos y en electrones se llama plasma.

Definiremos un fluido como aquella sustancia que no resiste a la deformación; más exactamente, aquella que ofrece resistencia pequeña o nula a las fuerzas cortantes.

La densidad y presión son variables principales para los fluidos en reposo:

Densidad la densidad es la relación que existe entre la masa y el volumen. Lo que esto quiere decir es que mide la cantidad de partículas que tiene una sustancia por el volumen no importa si un cuerpo tiene mayor volumen si la masa es igual a la de un cuerpo con una menor cantidad. La densidad es una magnitud intensiva ya que no importa la cantidad del cuerpo siempre será la misma densidad es lo mismo que si dices que pesa más un 1k de ladrillos o un 1K de plumas la única variación que existe es en el volumen.

Las unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) son:

• kilogramo por metro cúbico (kg/m³)
• gramo por centímetro cúbico (g/cm³)

Unidades fuera del SI:

• En gases suele usarse como gramo por decímetro cúbico (g/dm³) (Usado así para poder simplificar con la constante universal R = 0.082 atm * dm³ / K mol)
• kilogramo por litro (kg/L).

El agua generalmente tiene una densidad alrededor de 1 kg/L, haciendo de esta una unidad conveniente. gramo por mililitro (g/mL), que esquívale a (g/cm³). También hay equivalencias numéricas de kg/L (1 kg/L = 1 g/cm³ = 1 g/mL).

Viendo las unidades y con un poco del concepto de densidad ya podemos definir que la fórmula que tenemos que utilizar se:

[pic 4]

El peso específico se puede denominar que es la fuerza de grabada sometida a cada unidad de volumen en un cuerpo determinado. Esto quiere decir que la densidad de la sustancia más le gravedad se obtiene peso específico de una sustancia.

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