Informe Densidad Del Agua

7/23/2019 Informe Densidad Del Agua

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS

REA DE LABORATORIO DE FSICA

FACULTAD DE INGENIERA

VARIACIN DE LA DENSIDAD DEL AGUA CON EL AUMENTO DE LA

TEMPERATURAJairo Gonzalez1, Laura Mendoza1, Vilon A!ila", C#ri$ian C#arri$%

1In&enier'a Indu$rial, "In&enier'a de Si$e(a$, %In&enier'a de Ci!ilLaboratorio de Fsica de Campos Grupo CNL

ESTRUCTURA MARCO TERICO C)LCULOS AN)LISIS CONCLUSIONES

DE*

Re$u(enUna forma para poder calcular la variacin de la densidad del agua con la temperatura es a travs dela utilizacin de algunos elementos como hielo, agua, un beaker, una probeta, un termmetro, una balanzay un mechero, los cuales sirven para hallar la masa y el volumen del agua a diferentes temperaturas,

hallando la densidad en cada caso, con los datos obtenidos se procede a graficar la variacin de ladensidad con respecto a la temperatura y se analizan los resultados.

Pala+ra$ la!e$- Densidad, Temperatura, Volumen, gua.

A+$ra.e/0ord$!ne "ay to calculate the variation of density "ith temperature "ater is through the use of some elementssuch as ice, "ater, a beaker, a test tube, a thermometer, a scale and a lighter, "hich serve to find the massand volume of "ater at different temperatures, density finding in each case, "ith data obtained proceedsto plot the variation of the density "ith respect to temperature and the results are analyzed.

Density, temperature, volume, "ater.

1 Inrodui2n1.1 La densidad es una magnitud

escalarreferida a la cantidad de la masa

contenida en un determinado

volumen de una sustancia. #a

densidad de una sustancia puede variar si se

cambia la presin o la temperatura. $n el

caso de %ue la presin aumente, la densidad

del material tambin lo hace& por el

contrario, en el caso de %ue la temperatura

aumente, la densidad ba'a. (in embargo

para ambas variaciones, presin y

temperatura, e)isten e)cepciones, por

e'emplo para slidos y l*%uidos el efecto de

la temperatura y lapresin no es

importante, a diferencia de los gases %ue se

ve fuertemente afectada como veremos en

esta pr+ctica.

" *unda(eno$ Te2rio$

"1 El Volu(en. #a densidad se define como la relacin %ue

e)iste entre el volumen y la masa de un

ob'eto o sustancia. $s una propiedad f*sica

%ue es caracter*stica de las sustancias puras

y es considerada como una propiedad

intensiva, ya %ue es independiente al

tama-o de la muestra. #a densidad es un

concepto muy importante en la %u*mica.

or lo cual no es suficiente solo conocerlo,

/
http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicas


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si no %ue hay %ue entenderlo, lo %ue no es

f+cil

4. #a presente pr+ctica pretende ense-ar y

establecer de una forma sencilla y divertida

%ue es densidad. si como tambin algunos

mtodos para obtener el volumen y la masa,

simplemente ense-arnos cual es el mane'o

adecuado para usar un instrumento

especializado en la medicin de esta

propiedad. l final del e)perimento

deberemos de haber comprendido %ue la

densidad la masa sobre unidad de volumen,

%ue no cambia si cambia el tama-o de la

muestra, %ue puede variar m*nimamente sicambia la temperatura y %ue var*a en

funcin de la concentracin.

$s importante tener en cuenta para lamedicin volumtrica de l*%uidos %ue elmenisco o la superficie superior del l*%uido,cuando este es observado tanto en la parte

inferior y superior, da la idea de medida. (i elagua mo'a las paredes del recipiente, seconsidera como aceptable para una buenamedicin la parte inferior del menisco

0superficie cncava1 y pero en cual%uier caso sedebe observar colocando la vista al mismo nivel

del l*%uido./#2/333ml2 /333 cm

31 La Te(4eraura

#a temperatura es una propiedad f*sica%ue con factores comunes como elcalor o ausencia de calor, sin embargosu significado en la termodin+mica es

m+s comple'o, el calor o el fr*o %ue espercibido por las personas tiene %ue

ver con la sensacin trmica, %ue conla temperatura real.

4+sicamente, la temperatura es una

propiedad %ue poseen los sistemasf*sicos a nivel macroscpico, la cualtiene una causa a nivel microscpico,%ue es la energ*a promedio porpart*cula.

#a temperatura slo puede ser medidaen el e%uilibrio, precisamente por%uese define como un promedio.

ctualmente se utilizan tres escalas detemperatura5

6 La escala Celcius (C)6 La escala Kelvin (K)5 La escala Fahreinheit (F).6

6

*uene-http577es.slideshare.net7iaespino7dilatacin6trmica6escalas6

termomtricas6y6anomala6del6agua

4.2.Den$idad del a&ua

#a densidad es una propiedad f*sicadel agua y se puede definir como una

magnitud escalar %ue se calcula a

travs de la razn entre la masa yel

volumen.

Densidad= masa

volumen

(e representa con la letra griega

(rho) 5

=m

V#a densidad del agua en las unidades

del (8 es Kg /cm3 , las medidas

precisas de la densidad deben tener en

cuenta la temperatura, ya %ue las

densidades de la mayor parte de los

materiales, incluso la del agua, var*an

con la temperatura.

9uando se encuentra a una

temperatura de :;9 es igual a uno 0/1.

cual%uier otra temperatura sudensidad es menor %ue uno.

ara calcular la densidad del agua, es

necesario utilizar materiales con

medidas de precisin, como es la

probeta, beaker, balanza y

termmetro.

3"1 6alanza$ Mono4lao$s una balanza de peso

deslizante se coloca la sustancia

en el platillo y se deslizan por laescala graduada las pesas %ue


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tiene incorporada la balanza. #a

situacin de las pesas en la

escala indicara la medida cuando

se obtenga la posicin de

e%uilibrio.

*uene-http577""".au)ilab.es7es7catalogo7balanzas=mecanicas=monoplato=

4alanza6monoplato6/3g63./g66vigas.asp)

4.2.2. Beaker

$s un recipiente normalmente de

vidrio o pl+stico con formacil*ndrica y diversos tama-os. (eutiliza para preparar, disolver eincluso calentar todo tipo desustancias.

*uene-http577""".humboldtmfg.com7graduated=glass=beaker.html

4.2.3. Probeta

$s un tubo normalmentetransparente, de vidrio o pl+stico ygraduado con pe%ue-assubdivisiones %ue se utiliza para

medir vol?menes con pocae)actitud. (u zona inferior seencuentra cerrada y tiene una base%ue se utiliza de apoyo mientras%ue su zona superior se encuentraabierta y es por donde se introduce

el l*%uido. @ormalmente midevol?menes de :,C3 E 3,EE> E3

? C EA

@ C,/3 < 3,E/>3 C3

1 CA,33 CC 3,E3 CEE C>

1" E:/ CC

1% >,33 E/ 3,>A3> 3

13 >,>3 >> 3,>E3 / 3,>3/ >

Ta+la NB1 Medii2n e84eri(enal de laden$idad del a&ua


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/3 3 E3 C3 3 /33 //3

3.:333

3.A333

3.>333

3.E333

3.C333

3.333

/.33333

/.3/333

f0)1 2 6 3)F< 6 3) G /

Grio Den$idad V$ Te(4eraura

Grio NB1 Den$idad del a&ua en uni2n dela e(4eraura

> Clulo / Anli$i$ de Re$ulado$

9on base a lo anterior se observa %ue el agua, atravs de los distintos puntos de medicin, seobtuvo cambios en el peso y el volumen, siendoestos directamente proporcionales a los cambios

de la densidad con respecto a la temperatura yse pudo analizar %ue a medida %ue latemperatura iba aumentando, se presentaba elfenmeno de evaporizacin, dando como

resultado disminucin el peso, volumen y ladensidad en el agua& tal como se representa en la

Tabla @;/. Hedicin e)perimental de ladensidad del agua.

(eguidamente, se procede a graficar elcomportamiento de la densidad del agua conrespecto a los distintos puntos de temperatura,

se obtiene como resultado una semi6par+bola,%ue corresponde al comportamiento terico %uenos indica %ue a los :;9 obtiene su mayor valoren la densidad 0/1 y %ue a medida %ue aumentala temperatura empieza a decrecer.

>1 Pre&una$ del e84eri(eno-

5 Fu eeo$ 4rodue lae(4eraura en la den$idad dela&uaH

9uando el agua es e)puesta a

temperaturas de calor, sus

molculas est+n m+s distantes,

por lo tanto, su densidad es

menor.

$n otras palabras podemos decir

%ue al aumentar la temperatura el

volumen aumenta y disminuye la

densidad.

5 Fu eeo 4rodue lae(4eraura en el !olu(enH

$l efecto %ue produce la

temperatura con el volumen es el

de dilatacin, %ue es a%uel donde

aumenta el volumen de los

cuerpos gracias al calor, por%ue

las part*culas aumentan su

distancia y por lo tanto aumenta

su tama-o.

5 Cul e$ la relai2n enre la(a&niud den$idad /e(4erauraH

#a relacin e)istente entre la

temperatura y la densidad es %ue

a mayor temperatura el agua

tiende a ser m+s densa y cuando

la disminuye la temperatura el

agua menos densa, este fenmeno

se presenta en cual%uier cantidadde agua presente %ue sea

sometida. Un e'emplo para esta

tem+tica es el hielo, cuando se

encuentra en dentro del agua a

ba'as temperaturas, flota.

5 Cul e$ la relai2n enre la(a&niud !olu(en /e(4erauraH

#a relacin e)istente entre la

temperatura y el volumen es %ue

estas dos magnitudes son

directamente proporcional, ya %ue

al aumentar la temperatura el

volumen tambin aumenta y

viceversa.

or este motivo se puede decir

%ue5 Hayor temperatura 6 Hayor

volumen de agua 0de la fase

li%uida a la fase vapor1.

:


5/6





Hayor temperatura 6 Henor


solida a li%uida1. Henor temperatura 6 Hayor


li%uida a la fase solida1. Henor temperatura 6 Henor

volumen de agua 0de la fase de

vapor a la fase li%uida1

5 Si la den$idad di$(inu/e u$uede on el !olu(en del a&uaal au(enar la e(4erauraHE84liue

9omo se di'o anteriormente el

efecto %ue causa la temperatura

cuando aumenta sobre el volumen

del agua, es %ue aumenta en su

fase de li%uida a la fase gaseosa.

$ste fenmeno se presenta por%ue

al someter al agua a la

temperatura sus +tomos se

comienzan a separar y el agua se

hace menos densa, de all* %ue suvolumen es mayor.

5 En u iner!alo dee(4eraura el a&ua 4re$enaun o(4ora(ieno inu$ualHE84liue 4or u e$o $uede

$l agua alcanza su mayor

densidad a los :I9, teniendo en

cuenta presin atmosfrica, pero

comienza a presentar comportamiento inusual cuando

alcanza temperaturas cercanas a

los 3I 9, ya %ue no hace lo %ue

normalmente hace un l*%uido

cuando es sometido a esta

temperatura y est+ pasando de

fase li%uida a la fase slida, de

reagrupar sus +tomos y volverse

m+s denso, el agua en su punto de

congelacin disminuye la

densidad y este proceso esimportant*simo para preservar la

vida acu+tica.

5 C2(o inide e$a !ariai2n de

la den$idad de BC a 3BC en el(edio a(+ieneH

$l hecho %ue el agua en su estado

slido disminuya la densidad

ocupa un papel muy importante

en la preservacin de la vida

acu+tica, ya %ue el hielo flota por

su poca densidad y lo mismo pasa

en los grandes lagos cuando son

congelados, el agua de la

superficie transformada en hielomantiene constante su

temperatura en 3;9 y el agua del

fondo %ueda protegida

trmicamente del e)terior y puede

alcanzar los : a A ;9 %ue son

suficientes para la supervivencia

de muchas especies.

? Conlu$i2n

$n esta e)periencia se logr registrar lasvariaciones de la densidad del agua frente a

los cambios de temperatura. (e llego a la

conclusin de %ue el agua a diferencia de

otros l*%uidos conforme aumenta la

temperatura primero se aumenta la densidad

y disminuye el volumen para luego al

acercarse al punto de ebullicin empieza a

dilatarse, entonces de esta manera comienza

a disminuir su densidad.

@ 6i+lio&ra'aH!J@, H., K (L8J!, L. 0


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Hedellin, 9olombia5

Universidad de ntio%uia.

J$8D, . 0

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