Lab7 - CONDUCTIVIDAD EN LÍQUIDOS

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CONDUCTIVIDAD EN LÍQUIDOS
Carlos David Vallejo - Código: 101717021328
Claudia Marcela Hurtado Franco - Código: 101718020740
Carlos Eduardo Ordoñez Gomez - Codigo: 101719011464
Prof. Camilo Sanchez Ferreira
24 de noviembre de 2022
1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL: Afianzar los conceptos sobre la conductividad en líquidos.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Estudiar la conductividad del agua en diferentes condiciones de temperatura y salinidad.
- Comprobar que el agua cumple con la Ley de Ohm.
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Conductividad eléctrica: La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo para permitir el
paso de la corriente eléctrica.
La conductividad es la inversa de la resistividad, y su unidad es Ω-1•m-1.
Los mecanismos de conductividad difieren entre los tres estados de la materia. Por ejemplo en los
sólidos los átomos como tal no son libres de moverse y la conductividad se debe a los electrones. En
los metales existen electrones cuasi-libres que se pueden mover muy libremente por todo el volumen,
lo que los hace muy buenos conductores.
La conductividad en medios líquidos (Disolución) está relacionada con la presencia de sales en
solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la energía
eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan
electrolitos o conductores electrolíticos. Los iones más positivos son el sodio (Na+), calcio (Ca+2),
potasio (K+) y magnesio (Mg+2). Los iones más negativos son cloruro (Cl-), sulfato (SO4-2),
carbonato, bicarbonato. Los nitratos y fosfatos no contribuyen de forma apreciable a la conductividad.
[1]
El agua pura no es un buen conductor de la electricidad. El agua destilada ordinaria en equilibrio con
dióxido de carbono en el aire tiene una conductividad aproximadamente de 10 x 10-6 W-1*m-1 (20
dS/m). Debido a que la corriente eléctrica se transporta por medio de iones en solución, la
conductividad aumenta cuando aumenta la concentración de iones. Conductividad en distintos tipos de
aguas:
- Agua Ultra Pura 5.5 · 10-6 S/m
- Agua potable 0.005 – 0.05 S/m
- Agua del mar 5 S/m [2]
Ley de ohm: La intensidad de corriente que atraviesa un circuito es directamente proporcional al
voltaje o tensión del mismo e inversamente proporcional a la resistencia que presenta.[3]
3. MONTAJE EXPERIMENTAL
3.1. MATERIALES:
En este laboratorio se realizaron tres montajes experimentales para los cuales se utilizaron los
siguientes materiales:
1 Balanza analítica.
• 1 Jarra para calentar agua.
• 1 Cubeta plástica.
• 1 Émbolo de jeringa.
• 2 Electrodos de aluminio.
• 2 multímetros digitales.
• 1 fuente de voltaje DC variable.
https://www.lenntech.es/agua-pura-de-ultra.htm
https://www.lenntech.es/agua-potable.htm
https://www.lenntech.es/desalacion/composicion-agua-mar.htm
• 5 gramos de sal común (NaCl).
• 1 Termómetro digital.
• 15 mL de solución salina.
3.2. PROCEDIMIENTO:
PARTE 1: Al haber tenido e identificado los materiales anteriormente mencionados, se procedió a:
a) Realizar el montaje experimental de la Figura 1.
b) Agregar agua a la cubeta, de tal forma que cubra una pequeña parte de los electrodos que
están conectados a la fuente.
c) Encender la fuente y establecer un voltaje inicial de 10 V.
d) Agregar con el émbolo 1 ml de solución salina a la cubeta por toda su área.
e) Medir voltaje y corriente a través de los electrodos y registrar los datos en la Tabla 1.
f) Repetir los pasos d) y e) hasta completar 15 ml.
g) Bajar el voltaje de la fuente a 0 V y apagar.
h) Vaciar, limpiar y secar la cubeta.
PARTE 2: Al haber tenido e identificado los materiales anteriormente mencionados, se procedió a:
a) Realizar el montaje experimental de la Figura 1.
b) Encender la fuente y establecer un voltaje inicial de 0 V.
c) Medir en la balanza digital 1 gr de sal y lo separamos, realizando esto 4 veces.
d) Agregar 1 gr de sal a la cubeta de forma dispersa.
e) Agregar agua a la cubeta, de tal forma que cubra una pequeña parte de los electrodos
que están conectados a la fuente.
f) Homogeneizar bien.
g) Subir el voltaje a 1V y medir la corriente a través del circuito.
h) Repetir el paso g) 12 veces, aumentando el voltaje de la fuente de 1 en 1.
i) Registrar los datos en la tabla 2.
j) Repetir los paso d) al i), hasta completar 4 gr de sal, agregando 1 por 1.
k) Bajar el voltaje de la fuente a 0 V y apagar.
l) Vaciar, limpiar y secar la cubeta.
PARTE 3: Al haber tenido e identificado los materiales anteriormente mencionados, se procedió a:
a) Realizar el montaje experimental de la Figura 1.
b) Calentar agua en la jarra hasta que alcance una temperatura de 68°C.
c) Encender la fuente y establecer un voltaje de 10V.
d) Medir en la balanza digital 1 gr de sal.
e) Agregar 1 gr de sal a la cubeta de forma dispersa.
f) Vertir el agua caliente en la cubeta y disolver bien.
g) Usar el termómetro digital para medir la temperatura del agua.
h) Medir voltaje y corriente, cada 2°C en caída de la temperatura del agua.
i) Registrar los datos en la Tabla 3.
j) Bajar el voltaje de la fuente a 0 V y apagar.
k) Vaciar, limpiar y secar la cubeta.
Montaje 1.
4. RESULTADOS
Tabla 1. Valores de Tensión y Corriente la solución salina.
Tabla 2. Corrientes para diferentes tensiones y concentraciones de sal.
Tabla 3. Valores de Tensión y Corriente por temperatura.
Gráfica 1. Gráfica 2.
Gráfica 3. Gráfica 4.
Gráfica 5. Gráfica 6.
5. CONCLUSIONES
- De la gráfica 1, se logró observar que la salinidad es directamente proporcional a la
corriente, es decir, a mayor cantidad de solución salina mayor es la corriente (En este
caso, se considera un voltaje fijo).
- Para las gráficas 2, 3, 4, y 5, se evidenció que para las distintas cantidades de sal, la
corriente es directamente proporcional al voltaje, así mismo, a medida que se aumentó la
cantidad de sal en la solución, se presentó un aumento considerable en la corriente con
respecto a las otras cantidades menores.
- De la misma manera, para la gráfica 6, se contempló que a mayor temperatura obtenemos
mayor corriente, esto debido a que un aumento de temperatura produce una disminución
de viscosidad y consecuente a estos factores se produce un incremento de movilidad de
los iones provocando un aumento de conductividad en el fluido.[4]
- Se comprobó que se cumple la ley de Ohm ya que se pudo observar que a mayor
solución salina menor resistencia tenía el agua y mayor era la intensidad de
corriente.
6. WEBGRAFÍA
[1]https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/conductividad#:~:text=La%20conducti
vidad%20en%20medios%20l%C3%ADquidos,l%C3%ADquido%20a%20un%20campo%20el%C3%A9
ctrico.
[2]https://www.lenntech.es/aplicaciones/ultrapura/conductividad/conductividad-agua.htm#ixzz7lQgElat
U
https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/conductividad#:~:text=La%20conductividad%20en%20medios%20l%C3%ADquidos,l%C3%ADquido%20a%20un%20campo%20el%C3%A9ctrico
https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/conductividad#:~:text=La%20conductividad%20en%20medios%20l%C3%ADquidos,l%C3%ADquido%20a%20un%20campo%20el%C3%A9ctrico
https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/conductividad#:~:text=La%20conductividad%20en%20medios%20l%C3%ADquidos,l%C3%ADquido%20a%20un%20campo%20el%C3%A9ctrico
https://www.lenntech.es/aplicaciones/ultrapura/conductividad/conductividad-agua.htm#ixzz7lQgElatU
https://www.lenntech.es/aplicaciones/ultrapura/conductividad/conductividad-agua.htm#ixzz7lQgElatU
[3]https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_l
ey_de_ohm.html
[4]https://www.burkert.es/es/Empresa-y-carrera/Actualidades/Noticias/Medicion-de-Conductividad-en-fl
uidos#:~:text=Como%20se%20ha%20comentado%20anteriormente,de%20conductividad%20en%20el
%20fluido.
https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_ley_de_ohm.htmlhttps://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_ley_de_ohm.html
https://www.burkert.es/es/Empresa-y-carrera/Actualidades/Noticias/Medicion-de-Conductividad-en-fluidos#:~:text=Como%20se%20ha%20comentado%20anteriormente,de%20conductividad%20en%20el%20fluido
https://www.burkert.es/es/Empresa-y-carrera/Actualidades/Noticias/Medicion-de-Conductividad-en-fluidos#:~:text=Como%20se%20ha%20comentado%20anteriormente,de%20conductividad%20en%20el%20fluido
https://www.burkert.es/es/Empresa-y-carrera/Actualidades/Noticias/Medicion-de-Conductividad-en-fluidos#:~:text=Como%20se%20ha%20comentado%20anteriormente,de%20conductividad%20en%20el%20fluido