Practica 1 - Completa - Csar Esquivel

Vista previa del material en texto

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
	Plantel Azcapotzalco	
	
	
Ingeniería en Robótica Industrial
Mecánica de fluidos – 5RM3
Practica 1 - Densidad
Integrante:									Firma
Luis Fernando Ruiz Brito							_______________
Rodrigo Jaffet Ramírez Gómez						_______________
Jorge Luis Chavez Cantoriano						_______________
Erandi Aleli Lara Tufiño							_______________
Gilberto Sandoval Olascoaga						_______________
Alan González Lorenzana							_______________
César Antar Esquivel González						_______________
	
RMF – 03 – 03 – 01 
Índice
 
OBJETIVO……………………………………………………………………..	……………………….	3
MARCO TEÓRICO……………………………………………………………………………………	3
DESCRIPCIÓN DE EQUIPO………………………………………………………………………	4
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL………………………………………………………….	4
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES………………………………………………………	5
MEMORIA DE CÁLCULOS……………………………………………………………………….	5
TABLA DE RESULTADOS………………………………………………………………………….	8
ANÁLISIS GRÁFICO…………………………………………………………………………………	8
CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………..	10
 2.- OBJETIVO:
Medir la densidad de diferentes fluidos y comparar sus valores con respecto a los de tablas. Así mismo que el alumno sea capaz de utilizar los densímetros, medir la masa de los fluidos, realizar adecuadamente los cálculos necesarios y de esta forma se pueda ejecutar de forma correcta la práctica.
 3.- MARCO TEÓRICO:
Densidad: es la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia; lo que quiere decir que entre más masa tenga un cuerpo en un mismo volumen, mayor será su densidad.
Donde V es el volumen de la sustancia que tiene masa m. Las unidades de la densidad son kilogramos por metro cúbico, en el SI, y slugs por pie cúbico en el Sistema Tradicional de Estados Unidos.
Peso específico: es la cantidad de peso por unidad de volumen de una sustancia; peso de un fluido por su unidad de volumen. Se obtiene dividiendo un peso conocido de una sustancia entre el volumen que ocupa. Es una de las propiedades fundamentales de los fluidos estáticos y se define como su peso por unidad de volumen, siendo esta cambiante cuando se traslada de lugar.
Donde V es el volumen de una sustancia que tiene peso w. Las unidades del peso específico son los Newtons sobre metro cúbico (N/m3) en el SI, y libras sobre pie cúbico (Ib/ pie- ) en el Sistema Tradicional de Estados Unidos.
Cuando en algún experimento, problema o cualquier otra circunstancia se emplee el término gravedad específica, el fluido de referencia será el agua pura a 4 °C. El agua tiene su mayor densidad precisamente a esa temperatura.
Entonces, la gravedad específica se define de dos maneras:
a) La gravedad específica es la razón de la densidad de una sustancia a la densidad del agua a 4 °C.
b) La gravedad específica es la razón del peso específico de una sustancia al peso específico del agua a 4 °C.
En notación matemática, estas definiciones de gravedad específica (sg, por sus siglas en ingles), se expresan como:
Donde el subíndice 5 se refiere a la sustancia cuya gravedad especifica se va a determinar, y el subíndice w se refiere al agua. Las propiedades del agua a 4 °C son constantes, y tienen los valores
 o bien 
 
 4. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO: 
Para la realización de esta práctica se utilizaron los siguientes instrumentos:
· 5 probetas de 500ml.
· 3 densímetros con diferente escala de medición cada uno, dependiendo esta del tipo del líquido del cual se deseaba conocer su gravedad específica. 
· 1 báscula.
· 1 termómetro.
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
 Con el fin de llevar a cabo la práctica, se utilizaron 5 sustancias diferentes, las cuales fueron: agua, glicerina, acetona, aceite y alcohol. 
1.- El primer paso se vertió cada uno de estos líquidos en una probeta diferente a volúmenes diferentes. 
2.- Posteriormente en base a las medidas de la probeta conocimos el volumen de cada una de estas sustancias de manera que se observó las trazas de la probeta. 
3.- Se pesó en la balanza analítica la probeta para quitarle el peso al fluido a medir.
4.- se pesaron todas las probetas con el respectivo fluido a analizar.
5.- Como parte complementaria, para obtener la densidad de cada una de las sustancias, era necesario conocer la gravedad específica de estas, así que como tercer paso en el proceso experimental fue decidir que densímetro era adecuado para cada uno de los líquidos, dependiendo si estos eras ligeros o no. 
4.- Ya que decidimos que densímetro era el adecuado, procedimos a tomar la medición de la gravedad específica en cada una de las sustancias, esté proceso fue sencillo, ya que solo se dejaba caer el densímetro en la sustancia y este flotaba, y a la altura donde llegaba el líquido era la gravedad específica de este.
5.- Finalmente fue necesario corroborar si las sustancias se encontraban a temperatura ambiente por lo cual se tomó la temperatura de cada una de ellas.
6. TABLAS DE DATOS EXPERIMENTALES:
Masa de la probeta: 127g
	FLUIDO
	MASA
(g)
	VOLUMEN
( ml )
	GRAVEDAD ESPECÍFICA 
	TEMPERATURA
( °C )
	Aceite
	376 g
	420 ml 
	.884
	18° C
	Glicerina 
	559 g 
	455 ml 
	1.250
	18° C
	Acetona 
	381 g
	480 ml 
	0.794 
	18° C
	Alcohol
	366 g
	467 ml
	0.793
	18° C
	Agua
	495 g
	495 ml
	1.00
	18° C
 
 
7.- MEMORIA DE CÁLCULO:
Método 1
; 
; 
; 
; 
; 
Método 2
 ; 
 ; 
 ; 
 ; 
 ; 
Evidencia:
 
8.- TABLA DE RESULTADOS:
	FLUIDO
	MASA
(g)
	VOLUMEN
( ml )
	GRAVEDAD ESPECÍFICA 
	TEMPERATURA
( °C )
	Aceite
	376 g
	420 ml 
	.884
	18° C
	Glicerina 
	559 g 
	455 ml 
	1.250
	18° C
	Acetona 
	381 g
	480 ml 
	0.794 
	18° C
	Alcohol
	366 g
	467 ml
	0.793
	18° C
	Agua
	495 g
	495 ml
	1.00
	18° C
9.- ANÁLISIS GRÁFICO: 
 10.- CONCLUSIONES: 
· Es esta Práctica se puede especular que al momento de determinar la densidad del método número uno, no será exacta a comparación de una tabla de densidades de los fluidos estudiados, ya que el primer punto importante es que se comete el error de paralelaje e incluso el error del mismo material de trabajo; Esto quiere decir que en las probetas proporcionadas para la práctica, el volumen de la misma no es exacta, además de que su legibilidad era de 2 mililitros por cada raya. Simplemente el error del operador al no dar la lectura correcta hace que se vayan suman errores, y que al final no se obtengan los resultados correspondientes y exactos a los que se quieren llegar. 
· En el método numero dos también habían dos errores que pudieran alterar los resultados, y estos eran que con los densímetros el operador tomara mal los valores, porque el fluido se podría pegar en las paredes del densímetro y marcar otras cosas que no son correspondientes y llegar a confundir su lectura. Y la otra incertidumbre que se generaría es por la temperatura a la que se encuentra el fluido, ya que por eso hace variar la misma densidad. Por ejemplo en la del agua, la temperatura que la densidad del agua es 1000Kg/m3 , es de 4°C y a nosotros nos dio un valor próximo por lo ya mencionado anteriormente.
· En resumen aprendimos comparando las diferentes densidades de fluidos, además de ver dos diferentes opciones de calcular u obtener las densidades correspondientes y los factores que afectan los cálculos realizados. Esto nos sirvió para reforzar los conocimientos teóricos adquiridos por el profesor aparte que esto nos sirve para entender por qué algunas cosas flotan o el agua y el aceite que se separan debido a esto ya que la gravedad especifica nos permite saber si un elemento flotara o se hundirá en un recipiente con agua. La práctica en general fue rápida y fácil de realizar, teniendo claro lo que se realizaba y las formulas necesarias para obtener los valores correctos
Densidad del fluido
p=m/v	
Aceite	Gl	icerina	Acetona	Alcohol	Agua	895	1228	793.7	783.71000	p=sg(pH2O)	
Aceite	Glicerina	Acetona	Alcohol	Agua	884	1250	794	793	1000	Valor de tabla	
Aceite	Glicerina	Acetona	Alcohol	Agua	920	1260	784	790	1000	
Desviación porcentual	Aceite	Glicerina	Acetona	Alcohol	Agua	3.9129999999999998	0.79359999999999997	1.2755000000000001	0.379	0	
	
	
	Mecánica de fluidos	4