UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTAL.INFORME DE PRCTICA DE LABORATORIO PREPARADO POR EL ESTUDIANTEPRCTICA N8 DENSIDAD DE SIDOSFsico-Qumica

ESTUDIANTECARRERASEMESTREDOCENTEFECHA

Erick Santiago Lpez CabascangoIngeniera AmbientalterceroQuim. Bolvar Enrquez20150708

1. OBJETIVOS0. OBJETIVO GENERAL

Determinar la densidad de los slidos utilizando el Principio de Arqumedes.

0. OBJETIVOS ESPECFICOS

Conocer las densidades de las sustancias slidas en estudio mediante el mtodo sealado anteriormente. Establecer el error porcentual y sistemtico entre los datos obtenidos y los tericos.

1. MATERIALES Y REACTIVOSMATERIALES

1. Probeta a 1 ml1

2. Roca3. Cuerpo de prueba2

4. Balanza analtica a 0.001g

5

34

REACTIVOS

5.Agua (H2O)

1. ANTECEDENTES DEL TEMA

Fig.1: densidad de slidos Fuente: http://www.dcb.unam.mx/cerafin/bancorec/ejenlinea/2L_Densidad.pdf

Fig2. Densidad de gases Fuente: http://www.dcb.unam. _Densidad.pdf

Fig3. Fuerzas de empuje sobre un slido sumergido en un lquidoFuente: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm

Fig.4: Peso de un cuerpo slido sobre un fluidoFuente: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm

1. PROCEDIMIENTO1. DATOS EXPERIMENTALESPara la roca Volumen InicialVolumen Final ()Volumen del Slido ()Masa del Slido

mlMlmlg

151611.188

Valor terico de la densidad ROCA LIMOLITA1.50 gr/cm3

Para el cuerpo de prueba Volumen InicialVolumen Final ()Volumen del Slido ()Masa del Slido

mlmlmlg

1518,53.524.645

Valor terico de la densidad METAL SLIDO ZINC7.14 gr/cm3

1. CLCULOS

Clculo del volumen de la roca (desconocido)-Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

)

Donde:

)

Clculo de la densidad del slido -Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

Donde:

(gr)(cm3)

Para la roca:

Dentro de la tabla de las propiedades de ciertos slidos obtuvimos una densidad aproximada a la experimental, gracias a esto determinamos que la roca se trata de la limonita con una densidad de: 1.50

Clculo del error porcentual para la roca:Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

Clculo del error sistemtico para la roca:

Clculo del volumen del slido-Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

)

Donde:

)

Clculo de la densidad del slido -Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

Donde:

(gr)(cm3)

Para la roca:

Dentro de la tabla de las propiedades de ciertos slidos obtuvimos una densidad aproximada a la experimental, gracias a esto determinamos que el slido se trata de Zinc: 7.14 Clculo del error porcentual para el slido:Para lo cual usaremos la siguiente frmula:

Clculo del error sistemtico para la roca:

1. RESULTADOSResultadosRocaSlido

Densidad Experimental ()

Densidad Terica ()1.50 gr/cm37.14

Error Porcentual

Error Sistemtico

1. ANLISIS DE LOS RESULTADOS

En la determinacin de la densidad para los respectivos cuerpos de prueba obtuvimos los siguientes resultados; para determinar la densidad de la roca usamos el principio de Arqumedes, el mismo que nos dice que el volumen de un cuerpo sumergido en un lquido va a ser igual al volumen del lquido desplazado, y en efecto fue as como determinamos el volumen del slido previamente medido el peso del cuerpo, para luego determinar la densidad de cada uno de los cuerpos de prueba.El resultado de la densidad para la roca no fue tan favorable ya que se tuvo como porcentaje de error superior al 10 , adems hubo dificultades para determinar el tipo de roca, ya que al momento de medir el peso de la roca, esta se encontraba mojada por lo cual, esto pudo haber alterado el peso real de la roca y por consiguiente los respectivos clculos de error y densidad, sin embargo pudimos determinar que se trataba de una roca llamada limolita la misma que posee una densidad de 1.50 gr/cm3 valor que ms se acerc al resultado que obtuvimos que fue de 1.188 gr/cm3.Mientras que el resultado para el slido fue muy favorable ya que solo obtuvimos como porcentaje de error un aproximado del 1 ,esto se ha debido ya que al momento de medir el peso del slido pudo haber pocas probabilidades de fallar ya que se trataba de un material macizo, adems no se obtuvieron perdidas de volumen del lquido ya que el metal se introdujo de forma cuidadosa en la probeta. Gracias a los clculos obtuvimos una densidad experimental del 7.04 gr/cm3 mientras que para el valor terico obtuvimos una densidad del 7.14 gr/cm3, la diferencia de densidad entre los dos slido no fue mayor, por lo cual no fue difcil hallar el material del cual el slido estaba compuesto, el slido se trataba de un metal slido denominado Zinc, el pequeo porcentaje de error pudo haberlo causado la apreciacin del volumen inicial y volumen desplazado en la probeta. 1. CUESTIONARIO

a) Qu es la porosidad?La porosidad o fraccin de huecos es una medida de espacios vacos en un material, y es una fraccin del volumen de huecos sobre el volumen total, entre 0-1, o como un porcentaje entre 0-100%. El trmino se utiliza en varios campos, incluyendo farmacia, cermica, metalurgia, materiales, fabricacin, ciencias de la tierra, mecnica de suelos e ingeniera.En Qumica, es la capacidad de un material de absorber lquidos o gases. Tambin es el tamao y nmero de los poros de un filtro o de una membrana semipermeable.b) Clasificacin de la porosidadSegn su origenDe acuerdo a su origen, la porosidad puede ser clasificada en primaria o intergranular y secundaria o inducida. La porosidad primaria o intergranular es aquella que se origina durante el proceso de deposicin de material que da origen a la roca. Por otra parte la porosidad secundaria es aquella que se origina por algunos procesos naturales o artificiales posteriores al momento en el cual los sedimentos que dieron origen a la roca fueron depositados.Segn la comunicacin de sus porosDebido a que el material cementante puede sellar algunos poros de la roca, aislndolos del resto del volumen poroso, los poros se pueden encontrar unidos entre s, o aislados. Dependiendo de cmo sea la comunicacin de estos poros, la porosidad se puede clasificar de la siguiente manera:- Total o absoluta.- Interconectada o efectiva.- No interconectada o no efectiva.

c) Factores que afectan la porosidadDisolucinLa disolucin es un proceso mediante el cual se origina una reaccin qumica entre los fluidos que saturan el medio poroso y la matriz de la roca. Este proceso origina una modificacin en el volumen poroso del sistema y por ende en la porosidad.FracturasLas fracturas tambin contribuyen a la generacin de porosidad secundaria. Despus de producirse la deposicin de sedimentos y originarse la roca, esta se puede encontrar sometida a procesos geolgicos de deformacin originados por actividades tectnicas que pueden generar fisuras o desplazamiento de los granos que conforman la matriz de la roca. Estas fracturas originan un aumento en el volumen de espacios que pueden contener fluidos, lo que se traduce en un aumento en la porosidad.d) Calcular la densidad de un cubo de aluminio que tiene de arista 4 cm y pesa 172.8 g.Datos:Volumen del cubo: Masa= 172.8 g

e) Un disco de bronce mide 2,5 cm de dimetro y 8mm de espesor. Su peso es 34,5 g. Determine su densidad.Datos:Volumen del disco:

Masa= 3.45 g

f) Mtodos para determinar la densidad del petrleo:

La densidad, definida como la cantidad de masa contenida en elvolumende una determinada sustancia, por lo tanto dichapropiedades determinada con el fin de obtener la gravedad API al ser relacionada con la gravedad especfica. sta ltima conocida como la relacin entre la densidad de una determinada sustancia y la densidad del agua a 60 F, utilizada para caracterizar el peso de unsistemafluido; as como la gravedad API es utilizada universalmente en laindustriapetrolera para clasificar los crudos de acuerdo a su composicin y a su base.

El hidrmetro:El principio del hidrmetro es el de Arqumedes, el cual establece "todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un lquido, recibe un empuje de abajo hacia arriba, igual al peso del lquido que desaloja". Esto significa que cualquier cuerpo se hundir ms en un lquido de menor densidad y desalojara ms lquido. El peso "P" del lquido desalojado por el cuerpo deber ser igual al peso del cuerpo "w".Gravedad API:Uno de los mtodos principales de que los expertos usan para determinar la calidad del petrleo crudo es una prueba de gravedad API. API, siglas de Instituto Americano Petroqumica, es el estndar que la industria del petrleo utiliza para determinar la densidad del petrleo crudo. Entre ms denso es el petrleo crudo, menor es la gravedad API.

1. CONCLUSIONES La densidad es una propiedad fsica que es caracterstica de las sustancias puras y es considerada como una propiedad intensiva, ya que es independiente al tamao de la muestra. El objetivo principal de la prctica era conocer lo qu es la densidad, sus unidades de medicin, y los distintos mtodos para determinarla. Dentro de la tabla de las propiedades de ciertos slidos obtuvimos una densidad aproximada a la experimental, gracias a esto determinamos que el slido se trata de Zinc : 7.14 gr/cm^3 Dentro de la tabla de las propiedades de ciertos slidos obtuvimos una densidad aproximada a la experimental, gracias a esto determinamos que la roca se trata de la limonita con una densidad de: 1.50 gr/cm^3 Aprendimos los distintos mtodos que hay para medir la densidad de un slido, dependiendo de la cantidad y las caractersticas que ste tenga, y la relacin que hay entre el volumen y la masa En esta prctica se us la ley de Arqumedes, y la frmula de la densidad la misma que establece una relacin entre el volumen del slido (determinado por la ley de Arqumedes) y la masa del mismo.

1. OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

El mtodo que se us para determinar la densidad, es un mtodo sencillo y confiable para poder conocer la densidad de una sustancia, la medicin del volumen del slido se determin mediante la ley de Arqumedes. Error de volumen: el volumen de agua para determinar el volumen del slido, respectivamente para el volumen inicial como para el volumen desplazado no es exacto, porque cada persona lo mide de una manera diferente. En la prctica cometimos el error de sumergir el slido sin haber medido su masa, luego se midi el slido lo cual pudo haber alterado la masa del mismo ya que el slido contena agua en su interior porque la roca tiene poros. Puede quedar algo de agua en el vaso de precipitados, aunque esto slo altera el resultado en unas dcimas.

1. BIBLIOGRAFA Larry "Harris" Taylor,Archimedes, A Gold Thief and Buoyancy Vitruvius on Architecture, Book IX, paragraphs 9-1 traducido al ingls yen el original en latn.