Tema de Densidad PDF

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DENSIDAD...

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Cuaderno de Física General DENSIDAD. La densidad o densidad absoluta también llamada masa especifica es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva.

m → unidades de masa (kg, gr, libra, onza, slug etc.) V → unidades de volumen (m³, cm³, ft³, litros, galones, etc.) Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta es de 1000 kg/m3, es decir, 1 gr/cm3. Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C. Del agua destilada (ρ Aire = 1.4 g/l) Por otro lado, la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presión y la temperatura. La ley de los gases ideales describe matemáticamente la relación entre estas tres magnitudes:

La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)

Donde es la densidad relativa, es la densidad de la sustancia, y es la densidad de referencia o absoluta (con frecuencia se utiliza como referencia a la densidad del agua), con el propósito de conocer que tan densa es la sustancia comparada con el agua. Ejemplo: La densidad del plomo es de 11300 kg/m3 por lo que la densidad relativa del plomo es de 𝜌 𝑃𝑙𝑜𝑚𝑜 11300 𝑘𝑔/𝑚ᶟ ρ plomo = 𝜌 𝑎𝑔𝑢𝑎 = = 11.3 1000 𝑘𝑔/𝑚ᶟ

Lo que significa que la masa de un volumen de plomo es de 11.3 veces mayor que la masa de un volumen igual de agua.

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Cuaderno de Física General La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. 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. Los instrumentos más comunes para medir la densidad son:   

El densímetro, 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

En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura.   

Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta. 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 crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas Ρ del agua (kg/m³) 999.99 1000.0 999.7 998.2 992.2 958.2

0 ⁰C 4 ⁰C 10 ⁰C 20 ⁰C 40 ⁰C 100 ⁰C

PESO ESPECÍFICO Peso especifico ó peso volumétrico.- es la relación que existe entre el peso de la sustancia y el volumen que ocupa, generalmente se representa como: Pe. ó Pesp, ó PV P esp =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

=

𝑚𝑔 𝑉

= 𝜌𝑔

Las unidades del Peso específico en el sistema internacional de unidades es N/m³

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Cuaderno de Física General EJERCICIOS 1.- En un tanque cilíndrico de 80 cm de diámetro y una altura de 1.5 m ¿con cuántos kilogramos de mercurio se llena? R 10254.4 kg de Hg 2.- Del ejemplo anterior si se llenara con agua ¿cuantos kg le caben? R 754 kg de agua 3.- Hallar la masa y el peso de 16000 litros de gasolina R m = 10880 kg y w = 106624 N 4.- Determina la densidad de un aceite que tiene un peso específico de 8967 N/m³ R p = 915 kg/m³ 5.- ¿Que volumen (en litros) deberá tener un recipiente para que contenga 500Kg de gasolina? (р gasolina =680 Kg/m³) R: 735 litros 6.- Determine la masa de un cubo de 5cm. de arista si el cubo está construido de: a).- Aluminio R: 337.5 gr. b).- Cobre R: 1112.5 gr. c).- Plomo R: 1412.5 gr. d).- Oro R: 2412.5 gr. 7.- ¿Que volumen de agua tiene la misma masa que 100cm³ de Aluminio? ¿Y cuál es el peso específico del Aluminio? R: 270 cm³ de agua R: 26460 N/m³ 8.- Un lechero ha entregado 24Lts. De leche, los cuales pesaron 24.5 Kgf. Se desea saber si la leche entregada contiene agua y cuanta. (ρ = 1025 kg/mᶟ) R: 4 litros de agua Ejercicios para thatquiz (TAREA) 1.- ¿Qué densidad tendrá 2 litros de leche si tiene una masa de 2.06 kg? (en kg/m³) 2.- Determina la densidad de una pieza de cemento cuyas dimensiones son 0.05 m x 0.1 m x 23 cm y tiene una masa de 3.05 kg (en unidades del sistema C.G.S.) 3.- ¿Qué volumen (en litros) deberá tener un recipiente para que contenga 500Kg de gasolina? (р gasolina =680 Kg/m³) 4.- Calcular la masa de un cubo cuyo peso específico es de 12950 N/m³ y tiene 62 cm de arista 5.- Calcular el volumen (en litros) que ocupa un fluido cuyo peso específico es de 8.82 x 10³ N/m³, sabiendo que su masa es de 100 Kg. 6.- Encontrar la materia contenida en un recipiente cilíndrico que tiene 1 m de altura y 50 cm de diámetro, si se sabe que el peso específico de la sustancia es de 9.75 x 10³ N/m³ 7.- Una sustancia desconocida tiene un volumen de 0.56 m³ y pesa 1520 kgf. (1 Kgf = 9.81 N = 9.81 Kg.m/s²) ¿Cuál es el peso específico y su densidad? 8.- Un recipiente vacío pesa 1.31Kgf. Al llenarse con agua de mar (ρ = 1030 kg/mᶟ) pesa 2.855Kgf. Si se llena con aceite de oliva pesa 2.69Kgf. Determine el peso específico del aceite de oliva.

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Cuaderno de Física General TABLA DE DENSIDADES (a O⁰C y a 1 Atm) SOLIDOS Sustancia Aluminio Bronce Cobre Corcho Hielo Roble Oro Plomo Hierro Latón Plata Vidrio

Sustancia

Aluminio Bronce Cobre Corcho Hielo Roble Oro Plomo Hierro Latón Plata Vidrio

Densidad (Kg/m³) 2700 8600 8900 240 920 810 19300 11300 7850 8700 10500 2600

Sustancia

FLUIDOS Densidad (Kg/m³)

Aceite de Oliva Agua de mar Agua pura ( 4⁰C) Aire Alcohol Éter Gasolina Petróleo Leche descremada Mercurio Oxigeno Nitrógeno

TABLA DE PESO ESPECÍFICO Peso especifico Sustancia (N/m³) P Esp = рg Aceite de Oliva Agua de mar Agua pura ( 4⁰C) Aire Alcohol Éter Gasolina Petróleo Leche descremada Mercurio Oxigeno Nitrógeno

920 1030 1000 1.29 790 730 680 800 1032 13600 1.43 1.25

Peso específico (N/m³) P Esp = рg

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/pro piedades/masa.htm

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