Informe qmc 101.

1. Objetivos

1. Objetivo general

Aprender a realizar todo tipo de mediciones de magnitudes comunes a conceptos fundamentales

1. Objetivos específicos

• Medir la densidad por métodos directos e indirectos
• Usar métodos estadísticos
• Medir la masa y el volumen por métodos directos e indirectos
• Medir el voltaje, temperatura

1. Fundamento teórico

1. Densidad

En física y química, la densidad (del latín densĭtas, -ātis) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. Usualmente se simboliza mediante la letra rho ρ del alfabeto griego. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

[pic 1]

Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión de pequeños volúmenes decrecientes  (convergiendo hacia un volumen muy pequeño) centrados alrededor de un punto, siendo  la masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto común a todos estos volúmenes es:

Densidad absoluta

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm³. La densidad es una magnitud intensiva.[pic 2]

Siendo , la densidad; m, la masa; y V, el volumen de la sustancia.

Densidad relativa

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud a dimensional (sin unidades)

[pic 3]

donde  es la densidad relativa,  es la densidad de la sustancia, y  es la densidad de referencia o absoluta.[pic 4][pic 5][pic 6]

Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m³, es decir, 1 kg/dm³.

Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.

1. Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

[pic 7]

O bien:

[pic 8]

Donde E es el empuje, ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa. De este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

[pic 9]

1. Materiales y reactivos

Materiales

• Termómetro de Hg
• Balanza
• Balanza de densidades Westphal
• Caja de sólidos granulares
• Probeta de 50 ml
• Probeta de 100 ml
• Pipeta 10 ml
• Bureta 50 ml
• Matraz aforado de 50 ml
• Vaso de precipitado de 250 ml
• Vaso de precipitado de 1000 ml
• Soporte universal con pinza
• Cronometro
• Vernier
• Densímetro
• piseta

Reactivos

• solido regular (cono)
• solido irregular
• solido granular
• agua destilada
• alcohol etílico
• aceite
• kerosene

1. Datos y observaciones

1. Medidas de temperatura

1. Medidas de masa y volumen

1. Solido regular

1. Solido irregular

1. Solido granular

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