Informe de fisica acerca de la densidad de liquidos. Mas especificamente, su principal objetivo es halar la densidad del aceite cuando este flota sobre el agua. Espero y les sirva de mucho. Gracias.

1. 2013
POR: Jairo Marchena , Kathy Barraza,
Patricia Pacheco, Ricardo Vega.
PRACTICA No. 2 ; “densidad de los
líquidos”
24/08/2013
Densidad de los líquidos

2. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 2
“DENSIDAD DE LOS LÍQUIDOS”
Practica No.2
Presentado por:
JAIRO MARCHENA
PATRICIA PACHECO
KATHY BARRAZA
RICARDO VEGA
Profesor:
MGR. JORGE FERMÍN HERNÁNDEZ GÓMEZ
Facultad de Ing. Industrial
III semestre, jornada diurna
Universidad Simón Bolívar
Barranquilla-Atlántico
2013

3. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 3
TABLA DE CONTENIDO.
1. Introducción…………………………………………………………..….pag.3
2. Objetivo general………………………………………………………... pag.3
3. Objetivos específicos………………………………………………….. pag.3
4. Marco teórico……………………………………………………………pag.4
5. Materiales……………………………………………………………….pag.5
6. Tabla de datos………………..…………………………………………..pag.6
7. Confrontación de resultados………………………………………….pag.8
8. Conclusiones……………………………………………………….……pag.10
9. Respuesta a las preguntas……….……………………………………pag.11
10. Bibliografía……………………………………………………….…………..pag.12

4. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 4
INTRODUCCIÓN.
ste informe estará dedicado a estudiar los fluidos y sus propiedades, sin embargo
con un enfoque más dirigido hacia la densidad de los fluidos.
Precisamente el objetivo principal que este informe se propone estudiar es el de
determinada la densidad de un líquido no miscible en agua valiéndose de los conceptos
que se plasmaran, mas adelante en el marco teórico; relacionados con la presión
hidrostática.
Para llegar a la consecución de los principales objetivos se tomaron medidas con las
herramientas e instrumentos habilitados en el laboratorio. Luego de ello se procedió a
realizar las respectivas observaciones y cálculos hasta que por último se llegase a una
conclusión de lo hecho.
E

5. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 5
1. OBJETIVOS
1.1. General
Determinar la densidad un líquido no miscible en agua mediante la aplicación del
concepto de presiones.
1.1. Específicos
Colocar un manómetro y verter primero agua y, posteriormente, en uno de sus
brazos, el fluido al que se desea averiguar su densidad.
Determinar el nivel más bajo de dos líquidos vertidos en un manómetro y medir a
partir de la diferencia de alturas de los meniscos, marcando las alturas de todos
los meniscos, marcando las alturas de todos los meniscos después de vertido el
aceite.
Relacionar las alturas con las densidades.

6. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 6
2. MARCO TEORICO
2.1. Promedio. Al realizar una medición, es importante hacer varias lecturas para así
obtener diferentes observaciones y disminuir el porcentaje de error. Esto lo verificamos
obteniendo un promedio en las mediciones y tomando éste como un valor de referencia.
Entonces, siendo, x1 ,x2 ,....,xn, n observaciones muéstrales, definiremos promedio de
estas observaciones al valor dado por:
Donde n es el número de medidas tomadas.
2.2. Error absoluto. Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como
exacto (o promedio). Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al
valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que
las de la medida.
2.3. Porcentaje de error. Para hallar el porcentaje del error experimental se procede así:

7. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 7
Fluidos.
Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre
cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos se caracterizan por
cambiar de forma sin que existan fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma
"original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable). Un fluido es
un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas cohesivas débiles
y/o las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. En el
cambio de forma de un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza
aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente
que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de
volumen como de forma propios. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los
líquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los
líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
Características
Movimiento no acotado de las moléculas. Son infinitamente deformables, los
desplazamientos que un punto material o molécula puede alcanzar en el seno del
fluido no están acotados (esto contrasta con los sólidos deformables, donde los
desplazamientos están mucho más limitados). Esto se debe a que sus moléculas no
tienen una posición de equilibrio, como sucede en los sólidos donde la mayoría de
moléculas ejecutan pequeños movimientos alrededor de sus posiciones de equilibrio.
Compresibilidad. Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los
líquidos son altamente incompresibles a diferencia de los gases que son altamente
compresibles. Sin embargo, la compresibilidad no diferencia a los fluidos de los
sólidos, ya que la compresibilidad de los sólidos es similar a la de los líquidos.
Viscosidad, aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos.
La viscosidad hace que la velocidad de deformación puede aumentar las tensiones en
el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los fluidos viscosos a los sólidos
viscoelásticos.
Distancia Molecular Grande: Esta es unas características de los fluidos la cual sus
moléculas se encuentran separadas a una gran distancia en comparación con los
sólidos y esto le permite cambiar muy fácilmente su velocidad debido a fuerzas
externas y facilita su compresión.

8. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 8
Propiedades primarias
Propiedades primarias o termodinámicas:
Presión
Densidad
Temperatura
Energía interna
Entalpía
Entropía
Calores específicos
Viscosidad
Peso y volumen específico
Propiedades secundarias
Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos:
Viscosidad
Conductividad térmica
Tensión superficial

9. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 9
Presión hidrostática
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene
y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión
hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del
recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten
las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían
necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad
del líquido en cuestión y de la altura del líquido por encima del punto en que se mida.
Se calcula mediante la siguiente expresión:
Donde, usando unidades del SI,
es la presión hidrostática (en pascales);
es la densidad del líquido (en kilogramos partido metro cúbico);
es la aceleración de la gravedad (en metros partido segundo al cuadrado);
es la altura del fluido (en metros). Un líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares
sobre cualquier superficie sumergida en su interior
es la Presión atmosférica (en pascales)
Presión manométrica.
Se llama presión manométrica a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión.
Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión
atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío.
Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión
atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta
y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica.
Los aparatos utilizados para medir la presión manométrica reciben el nombre de
manómetros y funcionan según los mismos principios en que se fundamentan los
barómetros de mercurio y los aneroides. La presión manométrica se expresa bien sea por
encima o por debajo de la presión atmosférica. Los manómetros que sirven para medir
presiones inferiores a la atmosférica se llaman manómetros de vacío ovacuómetros.

10. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 10
La presión atmosférica.
La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra.
La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna
estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite
superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la
altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la
variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no
resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la
superficie terrestre; por el contrario, es difícil medirla, por lo menos, con cierta exactitud,
ya que tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente, tanto
en una escala temporal como espacial. Podemos obtener una medida de la presión
atmosférica en un lugar determinado pero con ella no se pueden obtener muchas
conclusiones: es la variación de dicha presión a lo largo del tiempo lo que nos permite
obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura
atmosférica, humedad y vientos) nos da una imagen bastante acertada del tiempo
atmosférico en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo del mismo.
Principio de Pascal
En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y
matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la
frase: la presiónejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente
de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en
todos los puntos del fluido.1
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en
diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión
sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la
misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en
los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulico.

11. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 11
3. MATERIALES A USAR.
Manómetro en u.
Beaker.
Regla graduada.
Agua y aceite
Nuez con pinzas.

12. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 12
3.1. Manómetro en u.
Los instrumentos utilizados para medir presión reciben la denominación: "manómetros".
La forma más tradicional de medir presión en forma precisa utiliza un tubo de vidrio en
forma de "U", donde se deposita una cantidad de líquido de densidad conocida (para
presiones altas, se utiliza habitualmente mercurio para que el tubo tenga dimensiones
razonables; sin embargo, para presiones pequeñas el manómetro en U de mercurio sería
poco sensible).
3.2. Nuez con pinzas.
Las nueces con pinzas son un tipo de sujeción ajustable, generalmente de metal, que
forma parte del equipamiento de laboratorio, mediante la cual se pueden sujetar diferentes
objetos de vidrio (embudos de laboratorio, buretas...) o realizar montajes más elaborados
(aparato de destilación). Se sujetan mediante una doble nuez a un pie o soporte de
laboratorio o, en caso de montajes más complejos (línea de Schlenk), a una armadura o
rejilla fija.

13. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 13
3.3. Soporte universal.
Un soporte de laboratorio, soporte universal o pie universal es una pieza del equipamiento
de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve
para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, criba de decantación o
embudos de decantación, etc. También se emplea para montar aparatos de destilación y
otros equipos similares más complejos. El soporte universal es una herramienta que se
utiliza en laboratorios para realizar montajes con los materiales presentes en el laboratorio
y obtener sistemas de mediciones o de diversas funciones. No se tiene datos de quién
haya sido el inventor del soporte.

14. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 14
4. PROCEDIMIENTO.
Montaje de la práctica.
ha = profundidad agua; haceite= profundidad aceite
La línea de la flecha se toma como la más baja, pues en esa línea encontramos la
separación del agua y el aceite. (Columna a la derecha). Ese nivel lo trasladamos a la
columna de la izquierda, para establecer entonces la altura del agua, en la columna
izquierda. Al ir aumentando los niveles de aceite, se puede obtener una igualdad entre las
presiones de la derecha y la izquierda, la siguiente manipulación matemática:
Presión izquierda = Presión derecha
Como la presión está dada en función de la profundidad mediante la ecuación p = ρgh,
donde p= presión, ρ= densidad, g= gravedad, h= profundidad. La presión de la izquierda
es la presión del agua sobre el nivel que igualamos con la presión del aceite, a la derecha.
La ecuación queda:
ha
haceite
Profundidad máxima del agua en la
columna de la derecha y de la
izquierda que nivelamos
arbitrariamente, por convenirnos.
Presión a la derecha
Presión a la
izquierda

15. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 15
(ρgh)agua = (ρgh)aceite
(ρh)agua = (ρh)aceite
ρaceite*haceite = ρagua*hagua
ρaceite =
4.1. Pasos que siguieron.
Se ajusto el manómetro a la pinza de la nuez, que a su vez debe estaba ajustada
al soporte universal.
Vertimos agua por un brazo del manómetro en U.
Vertimos aceite en el otro brazo
Hicimos una marca con el marcador en el menisco inferior del aceite, y
trasladamos lo más exactamente posible ese nivel al brazo que contiene agua.
Se midió con la regla la altura del menisco inferior del aceite al menisco superior
del mismo. De igual manera hicimos lo mismo con la altura del agua, a partir de la
marca hecha en ese brazo.
Hicimos este procedimiento dos vez, teniendo cuidado de borrar en cada ocasión
las marcas del marcador, para establecer las nuevas alturas.
Finalmente anotamos los datos en el pre-informe (hoja del estudiante) y
entregamos los materiales al docente.

16. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 16
5. TABLA DE DATOS.
ALTURA REAL DEL ACEITE ALTURA DEL AGUA
Nivel del piso
al menisco
inferior
NIVEL DEL
PISO AL
MENISCO
MAYOR
Nivel del
piso al
menisco
inferior-
MISMO DEL
ACEITE
NIVEL DEL
PISO AL
MENISCO
SUPERIOR
PIMER
VERTIMIENTO 38.5cm. 42.9cm. 38.5cm. 42.5cm.
SEGUNDO
VERTIMIENTO 36.2cm. 45.1cm. 36.2cm. 44.3cm.

17. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 17
6. CÁLCULOS.
Aceite
Alturas del aceite
Para el 1er vertimiento:
h1 = hf – hi = 42.9cm – 38.5cm = 4.4cm
Para el 2do vertimiento:
h2 = hf – hi = 45.1cm – 36.2cm =
8.9cm
Agua
Alturas del agua
Para el 1er vertimiento:
h1 = hf – hi = 42.5cm – 38.5cm = 4cm
2do vertimiento
h2 = hf – hi =44.3cm – 36.2cm = 8.1cm
Densidades del aceite
Para el 1er vertimiento
ρaceite= ρagua*
ρaceite= (1.0gr/cm3)
*
ρaceite= 0.90gr/cm3
Para el 2do vertimiento
ρaceite= ρagua*
ρaceite= (1.0gr/cm3)
*
ρaceite= 0.910gr/cm3

18. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 18
6.1. Promedio de la densidad del aceite durante los dos vertimientos.
ρtotal =
=1.81/2
Xρaceite= 0.905gr/cm
3
6.2. Error absoluto.
Para el primer vertimiento para el segundo vertimiento
De aceite De aceite
0.90 – 0.905 = -0.005 0.910 – 0.905 = 0.005

19. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 19
6.3. Error porcentual.
% error =
–
* 100
% error = *100
% error = 2.17%

20. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 20
7. CONFRONTACIÓN DE RESULTADOS.
alturas del aceite (h) Promedio de ρaceite Aceite de cocina (ρ del libro)
4.4cm (1er vertimiento)
0.905gr/cm
3 0.92gr/ml
8.9cm (2do vertimiento)
0.905gr/cm
3 0.92gr/ml
TABLA DE DENSIDADES
LÍQUIDO DENSIDAD
gr/cm3
Agua 1.0
Aire 0.00129
Alcohol 0.79
Benceno 0.88
Gasolina 0.68
Mercurio 13.6
Leche 1.03
Agua de mar 1.025
Acetona 0.79

21. Densidad de los líquidos
2013
Practica No.2 Página 21
CONCLUSIONES.
En relación a los objetivos planteados en un comienzo, queda por resaltar que en base a
los resultados obtenidos en el error porcentual; gran parte de ellos se cumplieron. Debido
a que por ejemplo; el valor teórico (densidad consignada de los libros) de la densidad del
aceite no se alejo mucho al obtenido de los cálculos de la practica. Creemos que el valor
pequeño de nuestro error porcentual se debe a los nuestros errores humanos, de la pinza
con nuez a la hora de sostener el manómetro o las condiciones del ambiente que s
presentaban en el momento (temperatura, presión atmosférica, aire acondicionado, etc.

22. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 22
RESPUESTA A LAS PREGUNTAS.
1. De arriba hacia abajo, ¿qué posición ocupa el agua, el aceite, el mercurio, y el aire en
un recipiente herméticamente sellado?
2. ¿Que pesa más: 870kg de bronce, ó 3,5 pies cúbicos de cobre?
Solución.
1.
1. ρ del mercurio = 13.6gr/cm3
2. ρ del agua = 1gr/cm3
3. ρ del aceite = 0.92gr/cm3
4. ρ del aire = 0.0012gr/cm3

23. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 23
Cobre
1 pie3
=28316.8466cm3
3,5 pie3
*(28316.8466cm3
)/ 1 pie3
= 99108.94cm3
m = 99108.94cm3
* 8.89gr/cm3
m = 881078.4766gr
Bronce
(870kg*1000gr) /1 kg = 870000gr
m = 870000gr
Luego de estos cálculos concluimos que de 870kg de bronce y 3.5 pies cúbicos de
cobre pesa más el cobre con una masa de 881078.4766gr en cambio el bronce con
una masa de 870000gr.

24. Densidad de los líquidos
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Practica No.2 Página 24
BIBLIOGRAFÍA.