La densidad y la viscosidad

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL P. P. PARA LA EDUACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TEGNOLOGÍA

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TEGNOLOGÍA

 “Dr. FEDERICO RIVERO PALACIO”

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

PNF INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

TRAYECTO I

TALLER DE ANALIZADORES

Densidad y viscosidad

Profesora:                                                                                                  Alumnos:

Dorisbell Pena                                                 Bompart Samantha 27.177.219

De Abreu Eliana  27.862.788

Región Capital, 20 Febrero 2018.

Introducción:

Muchas veces los términos de densidad y viscosidad se tienden a relacionar como si de sinónimos se trataran, cuando son propiedades físicas de los materiales que poco tienen que ver entre sí; sin embargo, la densidad es una unidad de medida que relaciona el peso con el volumen que ocupa. Cuanto mayor el peso, mayor será la densidad. Pero, por otro lado, la viscosidad, es una propiedad física que nos define la fluidez de un material. Cuanto más viscoso, más espeso, pero no más denso, como se suele decir; pero si hay algo que las relaciona, y eso es la manera en la que la temperatura actúa sobre ellas, ya que ambas se ven afectadas por esta. 

La densidad.

La densidad es una relación que existe entre la masa y el volumen de un material determinado y es definida como la masa contenida en una unidad de volumen. Mientras mayor sea la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen, mayor será su densidad y viceversa.

 Pero, no podremos comprender a ciencia cierta la densidad si desconocemos el significado de masa y volumen, por ello es de gran importancia definir cada termino. La masa es la magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Mientras que el volumen se define como la magnitud física que expresa el espacio ocupado por este mismo cuerpo.

La densidad esta muchas veces asociada a la flotabilidad de los cuerpos, ya que una sustancia de menor densidad que otra tenderá a flotar sobre esta.

Ahora, el ejemplo más habitual sobre lo anteriormente explicado es el caso del aceite y el agua. Podemos notar que el aceite flota sobre el agua al diluirlos; esto se debe por la diferencias de densidades, el aceite posee menor densidad que el agua, por ende flota sobre ella. Cuando se forman dos fases o más la sustancia que queda al fondo es la más densa, es decir, es la que contiene mayor peso por unidad de volumen.

Sin embargo, debemos tomar en cuenta que  la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura, y en los cambios de estado. Es decir, no es estable:

         Cuando aumenta la presión la densidad aumenta, esto aplica notoriamente a los gases, ya que en líquidos y sólidos es casi inapreciable. Con respecto a la temperatura afecta a los distintas formas de la materia, la masa que las constituye sigue siendo la misma el único valor que cambiará será el volumen, Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas.

Por otra parte, generalmente confunden la densidad con la pesadez de un material, eso sí es completamente erróneo, si bien están relacionados no son lo mismo. La densidad como anteriormente se dijo, depende únicamente de la temperatura y presión, mientras que la pesadez depende de la gravedad. Para una mejor comprensión ponemos este ejemplo, un cuerpo si es lanzado al espacio seguirá conservando la misma densidad, es decir,  no cambiará en lo absoluto, lo único que va a modificar será su peso, ya que lo perderá completamente.

Existen cuatro tipos de densidad:

1. Densidad absoluta: Magnitud que expresa relación entre la masa y el volumen de una sustancia.
2. Densidad relativa: Relación que existe entre su densidad y la otra sustancia de referencia, en consecuencia es una magnitud adimencional.
3. Densidad media y puntual: Hay que medir la densidad media dividiendo la masa del objeto por su volumen o la densidad puntual que sera distinta en cada punto posición o porción.
4. Densidad aparente y densidad real: Es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales formas cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia.

La medición de la densidad se puede realizar de forma directa o indirecta. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos. Con respecto a la medición directa hay múltiples instrumentos para descifrarla, los más comunes son:

• El desímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido.
• El picnómetro, que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases (picnómetro de gas).
• La balanza hidrostática, que permite calcular densidades de sólidos.
• La balanza de Mohr variante de balanza hidrostática), que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.

Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante. Cuyo frecuencia de resonancia está determinada por los materiales contenidos, como la masa del diapasón es determinante para la altura del sonido

La Viscosidad

La viscosidad se produce por el deslizamiento resultante del movimiento de una capa de fluido con respecto a otro. Se puede considerar que es causada por la fricción interna de las moléculas y se presenta tanto en gases ideales como en líquidos y gases reales. 

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