Relación entre masa y volumen

RELACIÓN ENTRE MASA Y VOLUMEN

Charol Moreno.

María Meza.

Danna Vergara.

Natalia Ortega.

Rosa Valdez.

Universidad del Atlántico.

csmoreno@mail.uniatlantico.edu.co

Masa, volumen, densidad.

En este informe se presentan los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio realizada con la guía  #2, para afianzar los conocimientos sobre la masa, el volumen y la densidad, reconocer cómo se calculan y los materiales necesarios para ello.

Introducción. 

La masa y el volumen son dos propiedades físicas básicas de la materia. La masa es una medida de la cantidad de materia que contiene un objeto, mientras que el volumen es una medida de la cantidad de espacio que ocupa. La relación masa y volumen es una propiedad fundamental de la materia que tiene importantes aplicaciones en la ciencia y la tecnología. Por ejemplo, la densidad se utiliza para determinar el peso específico de los materiales, lo que es importante en la ingeniería civil y la construcción. La densidad es una medida de la cantidad de materia que hay en un espacio determinado. Se calcula dividiendo la masa de un objeto por su volumen. La densidad de un material nos indica lo compacto que es. Los materiales con mayor densidad tienen más masa en el mismo espacio que los materiales con menor densidad.

La expresión matemática para la densidad se muestra en la ecuación siguiente:

Densidad=Masa/volumen o D=M/V

Metodología. Se utilizaron 3 muestras (Dos piedras distintas y una moneda de 1.000) con el fin de hallar la masa y el volumen.

[pic 1]

Fig. 1

Para hallar la masa, se colocaba una de las muestras en una balanza 3 veces y se anotaban los 3 datos para luego calcular el promedio de su masa, este era el mismo proceso para cada uno de los objetos.

[pic 2]

Fig. 2

Después, en una probeta con cierta cantidad de agua (50 ml) se introducía una muestra y se anotaba el resultado.  

Resultados y discusión. De los cálculos realizados en la balanza y la probeta se obtuvieron los siguientes resultados:

PREGUNTAS

• Dos muestras metálicas una de las cuales fue conocida para ser plomo denibelizado. La primera muestra tiene una masa de 7.60 g y desplazó 0.90 ml de agua. La segunda muestra tiene una masa de 8.40 g y desplaza un volumen de 0.74 ml de agua. ¿ Cuál de las muestras tiene plomo?

Solución.

Densidad de la muestra 1:

p=m/v  

p=7.60g/0.90cm3 = 8.44g/cm3

Densidad de la muestra 2:

p=8.40g/0.74cm3 = 11.35g/cm3

La densidad del plomo es igual a 11,34 g/cm3 y la densidad de la primera muestra es menor que la del plomo, por otro lado, la densidad segunda muestra es mayor, entonces se concluye que la muestra que contiene el plomo es la segunda.

• Una muestra de forma esférica de masilla insoluble en agua pesó 10.51 g y cuando se colocó  en agua desplazó 8.50 ml. ¿Cuál es la densidad de la masilla?

Solución.

p=10,51g/8,50cm3= 1,24g/cm3

• La masilla fue elongada por balanceo a una forma diferente a la esfera original.  ¿Cuántos ml de agua serán desplazados colocando la masilla alargada en el agua?

Solución.

Si la masilla original tiene una forma esférica y luego este es deformado, va a seguir teniendo el mismo volumen, por ende, seguirá deslizándose los mismo 8,50 ml en el agua.

• ¿Cuál sería la masa de un cubo de plomo de 1.0 cm de arista?

Solución.

La densidad del plomo es aproximadamente de 11,34 g/cm3.

Volumen= 1x1x1

V=(1.0)^3=1.0 cm3

Masa= densidad x volumen

M= 11,34g/cm3 x 1.0 cm3= 11.34g

• La densidad del oro es 19.3 g/ml ¿Cuál sería la masa de un cubo de oro de 1.0 cm de arista? ¿Qué volumen de agua desplazaría?.

Solución.

masa=Densidad/Volumen

m= 19,3g/ml /1.0cm3 = 19.3g

• ¿Por qué no se deben pesar sustancias directamente sobre el platillo de la balanza?

Solución.

Debido a que puede haber contaminación y corrosión, también dificultad para limpiar, mal higiene y seguridad y por protección de la balanza.

• Cuando se pesan objetos calientes sobre el platillo de la balanza se obtiene una masa algo inferior a la que posee el objeto frío. Lo anterior ocurre debido a las corrientes de convección. ¿Qué se entiende por corrientes de convección?

Solución.

Se refieren al movimiento del fluido (líquido o gas) que se produce debido a las diferencias en la temperatura en el fluido. Cuando un objeto caliente se coloca sobre el platillo de una balanza, el aire circundante se calienta y se vuelve menos denso, lo que provoca que ascienda y sea reemplazado por aire más frío. Este movimiento del aire caliente hacia arriba y del aire frío hacia abajo crea corrientes de convección.

• ¿En qué consiste el error de paralaje?.

Solución.

Es un error cometido en la forma de leer datos con instrumentos de medición           analógicos. Este error se debe a la incorrección de la postura física del cuerpo del     técnico que lee los datos, frente a la aguja que indica el valor de medición

• Los líquidos contenidos en recipientes de estrecha capilaridad muestran en su parte inferior un menisco ¿Cuál es la razón por la que el menisco del mercurio sea contrario al resto de otros líquidos? Explique

Solución.

Menisco cóncavo: Se forma cuando las fuerzas de adhesión entre el líquido y las paredes del recipiente son más fuertes que las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido. En este caso, el líquido "moja" las paredes del recipiente y sube en las paredes, formando un menisco cóncavo. Ejemplos de líquidos con meniscos cóncavos son el agua y la mayoría de los líquidos comunes.

Menisco convexo: Se forma cuando las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido son más fuertes que las fuerzas. El mercurio tiene una fuerte cohesión entre sus moléculas.

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