Lab No 1 Fluidos grupo A

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DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
1 
 
Universidad Tecnológica de Panamá 
 
Facultad de Ingeniería Eléctrica 
 
Lic. en Ingeniería Electromecánica 
 
Laboratorio #1 
Mecánica de fluidos 
 
Determinación de Densidad en Sólidos y Líquidos 
 
 
Grupo: 1-IE-131(A) 
 
 
Oscar Cárdenas 8-958-1083 
José Solís 8-995-1196 
Nessim Braddick 8-967-2262 
Saúl Hernández 8-960-2281 
 
 
 
Profesor: Vielkis López 
 
 
Fecha: 20 de abril del 2021. 
 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
2 
 
Objetivos 
➢ Conocer las densidades de algunos sólidos de diferentes masas. 
➢ Hacer uso del principio de nuestros conocimientos para calcular algunos volúmenes en 
los sólidos presentados. 
➢ Utilizar diferentes métodos para determinar la densidad de distintos materiales sólidos. 
➢ Obtener resultados mediante fórmulas específicas de: densidad, masa, y volumen. 
Palabras claves 
Sustancias incompresibles, gravedad específica, peso específico. 
Extracto 
En el laboratorio a continuación procederemos a realizar distintos problemas acerca de la densidad 
de los líquidos y solidos paso a paso. De igual manera realizaremos unas tablas en Excel con su 
respectiva grafica para poder comprobar la dispersión tanto de la mas como del volumen de una 
sustancia determinada. Para poder hacer todo el laboratorio nos regiremos por los datos y valores 
suministrados en la guía que verán próximamente. 
Introducción 
La densidad de una sustancia homogénea es una propiedad física que la caracteriza y está definida 
como el cociente entre la masa y el volumen de la sustancia que se trate. La densidad es una 
magnitud referida a la cantidad de masa contenida e un determinado volumen, tanto de líquidos 
como de sólidos, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. La densidad absoluta o 
densidad normal, también densidad real, expresa la masa por unidad de volumen. 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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Marco Teórico: 
La densidad de un elemento se define como la relación de masa por unidad de volumen, esto 
es, una sustancia de masa 𝑚 con un volumen 𝑉 tiene una densidad 𝜌 [1, 2]. 
𝜌 = 𝑚/𝑉 (1) 
La ecuación (1) representa la relación lineal que existe entre la masa y el volumen de una 
sustancia incompresible. Las sustancias incompresibles generalmente son descritas como aquellas 
que, independientemente de los cambios en la presión y/o la temperatura del sistema, experimentan 
cambios despreciables en su volumen y por ende en su densidad [1, 2]. 
𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 (2) 
La ecuación (1) puede ser reordenada de modo que tenga la misma estructura de una ecuación 
lineal (2). 
𝑚 = 𝜌𝑉 (3) 
De este modo, si realizamos una gráfica 𝑚 vs 𝑉, la pendiente de esta grafica debe representar 
la densidad 𝜌 de nuestra sustancia incompresible. 
Desarrollo: 
Se proporcionará un juego de masas de geometría cilíndrica. La composición material del juego 
de masas es desconocida. Se debe determinar y registrar la masa y volumen de cada muestra del 
juego de masas. 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
4 
 
Se proporcionarán dos sustancias líquidas. La composición material de las sustancias liquidas 
es desconocida. Se debe determinar y registrar la masa y volumen de cada muestra de las sustancias 
líquidas. 
Utilizando la data recolectada del juego de masas y de las dos sustancias líquidas, se debe 
generar un gráfico de dispersión de puntos 𝑚 vs 𝑉 para cada escenario. Mediante la aplicación de 
una regresión lineal y utilizando la data de la dispersión de puntos, se debe generar la función 
lineal que describa el comportamiento 𝑚 vs 𝑉 para cada escenario. 
Por medio de la función lineal, se puede determinar la pendiente de cada escenario, así como la 
respectiva densidad. Utilizando la densidad obtenida, se debe determinar la composición material 
de cada sustancia estudiada. Utilizando la herramienta de Scilab y la información de referencia 
suministrada, se debe realizar un programa que, utilizando 𝑛 puntos 𝑃 de entrada, le permita 
obtener lo siguiente: 
a) Función lineal de la sustancia. 
b) Densidad de la sustancia. 
c) Gráfico de dispersión de puntos 𝑚 vs 𝑉 de la sustancia. 
*Se recomienda utilizar una estructura matricial para definir la lista de puntos como valor de 
entrada. 
 
 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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DESARROLLO 
Para el sólido #1 
 
a. Conversión masa (de gramos a kilogramos) 
a. Para 500 g 
500g ∙
1 kg
1000 g
= 0.50 kg 
b. Para 200 g 
200g ∙
1 kg
1000 g
= 0.20 kg 
 
c. Para 100 g 
100g ∙
1 kg
1000 g
= 0.10 kg 
 
d. Para 50 g 
50g ∙
1 kg
1000 g
= 0.05 kg 
 
e. Para 20 g 
20g ∙
1 kg
1000 g
= 0.02 kg 
 
f. Para 10 g 
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10g ∙
1 kg
1000 g
= 0.01 kg 
 
b. Conversión diámetro (centímetros a metros) 
a. Para 4 cm 
4 cm ∙
1 m
100 cm
= 0.04 m 
b. Para 3 cm 
3 cm ∙
1 m
100 cm
= 0.03 m 
 
c. Transformación de diámetro a radio 
a. Para 0.04 m 
R =
D
2
=
0.04 m
2
= 0.020 m 
b. Para 0.03 m 
𝑅 =
𝐷
2
=
0.03 𝑚
2
= 0.015 𝑚 
 
d. Conversión altura (centímetros a metros) 
a. Para 4.628 cm 
4.628 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.04628 𝑚 
b. Para 1.865 cm 
1.865 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.01865 𝑚 
 
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c. Para 0.928 cm 
0.928 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.00928 𝑚 
 
d. Para 0.465 cm 
0.465 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.00465 𝑚 
 
e. Para 0.331 cm 
0.331 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.00331 𝑚 
 
f. Para 0.166 cm 
0.166 𝑐𝑚 ∙
1 𝑚
100 𝑐𝑚
= 0.00166 𝑚 
 
e. Hallando el volumen de los cilindros 
a. Para muestra 1 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.02𝑚2 ∙ 0.04628𝑚 
𝑉 = 5.82 × 10−5 𝑚3 
 
b. Para muestra 2 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.02𝑚2 ∙ 0.01865𝑚 
𝑉 = 2.34 × 10−5 𝑚3 
 
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c. Para muestra 3 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.02𝑚2 ∙ 0.00928 𝑚 
𝑉 = 1.17 × 10−5 𝑚3 
 
d. Para muestra 4 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.02𝑚2 ∙ 0.00465 𝑚 
𝑉 = 5.84 × 10−6 𝑚3 
 
e. Para muestra 5 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.015𝑚2 ∙ 0.00331 𝑚 
𝑉 = 2.33 × 10−6 𝑚3 
 
f. Para muestra 6 
𝑉 = 𝜋𝑅2ℎ = 𝜋 ∙ 0.015𝑚2 ∙ 0.00166 𝑚 
𝑉 = 1.17 × 10−6 𝑚3 
 
f. Hallando la densidad de los cilindros 
a. Para muestra 1 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.50 𝑘𝑔
5.82 × 10−5 𝑚3
= 8597.37 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
b. Para muestra 2 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.20 𝑘𝑔
2.34 × 10−5 𝑚3
= 8533.76
𝑘𝑔
𝑚3
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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c. Para muestra 3 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.10 𝑘𝑔
1.17 × 10−5 𝑚3
= 8575.14
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
 
d. Para muestra 4 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.05 𝑘𝑔
5.84 × 10−6 𝑚3
= 8556.70
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
 
e. Para muestra 5 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.02 𝑘𝑔
2.33 × 10−6 𝑚3
= 8548.08
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
 
f. Para muestra 6 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.01 𝑘𝑔
1.17 × 10−6 𝑚3
= 8522.33
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
10 
 
 
 
 
Para el Líquido #1 
 
a. Conversión masa (gramos a kilogramos) 
a. Para 3.1 g 
3.1𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0031 𝑘𝑔 
b. Para 5.5 g 
Tabla 1. Resultados del solido 1 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
115.5𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0055 𝑘𝑔 
 
c. Para 7.6 g 
7.6𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0076 𝑘𝑔 
 
d. Para 11.5 g 
11.5𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0115 𝑘𝑔 
 
e. Para 13.8 g 
13.8𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0138 𝑘𝑔 
 
f. Para 16.7 g 
16.7𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0167 𝑘𝑔 
 
 
 
b. Conversión volumen (mililitros a metros cúbicos) 
a. Para 3.40 ml 
3.40𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 3.4 × 10−6𝑚3 
b. Para 5.80 ml 
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12 
 
5.80𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 5.8 × 10−6𝑚3 
c. Para 8.00 ml 
8.00𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 8.0 × 10−6𝑚3 
d. Para 11.80 ml 
11.80𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.18 × 10−5𝑚3 
e. Para 14.20 ml 
14.20𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.42 × 10−5𝑚3 
f. Para 17.00 ml 
11.70𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.7 × 10−5𝑚3 
 
 
c. Cálculo de densidad 
a. Para muestra 1 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0031 𝑘𝑔
3.4 × 10−6𝑚3
= 911.76 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
b. Para muestra 2 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0055 𝑘𝑔
5.8 × 10−6𝑚3
= 948.28 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
c. Para muestra 3 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0076 𝑘𝑔
8.0 × 10−6𝑚3
= 950.00 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
d. Para muestra 4 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0115 𝑘𝑔
1.18 × 10−5𝑚3
= 974.58 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
e. Para muestra 5 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0138 𝑘𝑔
1.42 × 10−5𝑚3
= 971.83 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
f. Para muestra 6 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0167 𝑘𝑔
1.7 × 10−5𝑚3
= 982.35 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
 
Tabla 2. Resultados del liquido 1 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
14 
 
 
Para el Líquido #2 
 
a. Conversión masa (gramos a kilogramos) 
a. Para 4.4 g 
4.4𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0044 𝑘𝑔 
 
b. Para 7.2 g 
7.2𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0072 𝑘𝑔 
 
c. Para 10.2 g 
10.2𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0102 𝑘𝑔 
 
d. Para 11.6 g 
11.6𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0116 𝑘𝑔 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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e. Para 13.8 g 
13.8𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0138 𝑘𝑔 
 
f. Para 17.6 g 
17.6𝑔 ∙
1 𝑘𝑔
1000 𝑔
= 0.0176 𝑘𝑔 
 
 
b. Conversión volumen (mililitros a metros cúbicos) 
a. Para 4.60 ml 
4.60𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 4.6 × 10−6𝑚3 
 
b. Para 9.00 ml 
9.00𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 9.0 × 10−6𝑚3 
 
c. Para 13.00 ml 
13.00𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.3 × 10−5𝑚3 
 
d. Para 14.40 ml 
14.40𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.44 × 10−5𝑚3 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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e. Para 17.20 ml 
17.20𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 1.72 × 10−5𝑚3 
 
f. Para 22.00 ml 
22.00𝑚𝑙 ∙
1 𝑚3
1 × 106𝑚𝑙
= 2.2 × 10−5𝑚3 
 
c. Cálculo de densidad 
a. Para muestra 1 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0044 𝑘𝑔
4.6 × 10−6𝑚3
= 956.52 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
b. Para muestra 2 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0072 𝑘𝑔
9.0 × 10−6𝑚3
= 800.00 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
c. Para muestra 3 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0102 𝑘𝑔
1.3 × 10−5𝑚3
= 784.62 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
d. Para muestra 4 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0116 𝑘𝑔
1.44 × 10−5𝑚3
= 805.56
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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e. Para muestra 5 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
0.0138 𝑘𝑔
1.72 × 10−5𝑚3
= 802.33 
𝑘𝑔
𝑚3
 
 
f. Para muestra 6 
𝜌 =
𝑚
V
=
0.0176 kg
2.2 × 10−5m3
= 800.00 
kg
m3
 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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Tabla 3. Resultados del liquido 2 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
19 
 
Preguntas 
1. La gravedad especifica de la acetona a una temperatura de 25℃ es de 0.787. Calcule 
su densidad. 
R: GE= ρ/ ρacetona 
Tiene una densidad de aproximadamente 0,788 gramos por mililitro (g / ml) a temperatura 
ambiente, 77 ° F (25 ° C). 
ρ .=GE* ρacetona 
ρ.=(0.788g/ml)(0.787)=0.620156g/ml 
2. El etanol tiene densidad de 789.3 𝑘𝑔/ 𝑚^3 a 20℃. Calcule su peso específico. 
R: ϒ= ρ*g 
ϒ=789.3 𝑘𝑔/ 𝑚^3*9.8m/s^2=7,735.14kg*m^3/s^2 
3. Una pieza cilíndrica de 70𝑚𝑚 de diámetro y 130𝑚𝑚 de altura tiene una masa de 
1.35𝑘𝑔. a)Calcule su densidad,b) peso específico y c)gravedad especifica de la pieza de 
metal 
R: V=0.5195m^3 
M=135kg 
ρ.=m/v=135/0.5195m^3=259.86kg/m^3 
ϒ=259.86kg/m^3*9.8m/s^2=2549.27kg*m^3/s^2 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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4. Un contenedor cuyas dimensiones son 150𝑚𝑚 de largo, 80𝑚𝑚 de ancho y 33𝑚𝑚 
de alto tiene una masa de 0.75𝑘𝑔. Calcule su densidad, peso específico y gravedad 
especifica. 
R: 
V=0.0396m^3 
ρ.=m/v=0.75𝑘𝑔/0.0396m^3=18.9393kg/m^3 
ϒ= ρ*g=18.9393kg/m^3*9.8m/s^2=185.6060m*kg/s^2 
Discusión 
En el sólido 1 se logra apreciar que la densidad era de 8586 nos logramos percatar de que se trataba 
del cobre que tiene una densidad bastante similar. En los líquidos pudimos apreciar que tenemos 
apreciar una relación lineal en la gráfica masa/volumen. También cabe recalcar que en el solido la 
grafica se encuentra de manera lineal como en los líquidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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Conclusiones 
José Solís 
Se puede concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite saber la ligereza 
o pesadez de una sustancia, la cual puede ser determinada por una relación de masa 
volumen. 
Oscar Cárdenas 
Concluimos que la densidad compara la masa contenida en un sistema versus el volumen 
del sistema, y esto lo logramos entender con relación que existe entre la pendiente de una 
recta y la densidad, mediante gráficas en Excel. Hay que resaltar la importancia de las 
unidades de medida y las conversiones de medida que son vitales al desarrollar problemas 
y que pueden cambiar significativamente un problema si se usan de manera errónea. 
Nessim Braddick 
Luego de realizar este laboratorio se puede llegar a la conclusión de que la densidad es la 
relación entre el volumen y la masa de una determinada sustancia. Y esto se puede observar 
en cada una de las tablas y graficas de los problemas hechos en este laboratorio. También 
pude conocer que usualmente la densidad de un solido es mayor a la de un líquido. 
Saúl Hernández 
La densidad nos permite mediante fórmulas conocer la cantidad de masa que se encuentra 
contenida en el volumen de una sustancia x, o conocer el volumen que hay en la masa 
despejando la ecuación de 𝜌 =
𝑚
𝑉
. 
 
 
DETERMINACION DE DENSIDAD EN SOLIDOS Y LIQUIDOS 
 
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Referencias 
[1] Y. A. Çengel and J. M. Cimbala, Fluid Mechanics, Fundamentals and Applications, 
3rd ed., McGraw Hill, 2013. 
[2] Y. A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics, An Engineering Approach, 8th ed., 
McGraw Hill, 2014.