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Laboratorio de Densidad y convección

 

Objetivo: identificar la relación entre la densidad y la convección

Teoría:

Densidad: Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su densidad.

La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen. Ahora bien, un cuerpo está formado por materia y cada punto que contiene vendría a representar la unidad de la materia. Por mucho tiempo se consideró que el átomo era la unidad de la materia, ahora se sabe que no lo es, pero por ahora es conveniente que hablemos del átomo como unidad de la materia.

Una pequeña colección de átomos da origen a una molécula. Y una gran colección de moléculas da lugar a un cuerpo de algún tipo de sustancia. Las moléculas, con su respectivo tamaño y número de átomos, son diferentes para cada sustancia. Cuántas unidades de materia hay en un cuerpo con determinado volumen determinan el concepto de densidad.

Como cada unidad material representa un átomo o molécula y estos tienen masa, la que se mide en gramos o en kilogramos, entonces la densidad de una materia representa cuántos gramos o kilogramos hay por unidad de volumen.

Hay sustancias que tienen más átomos por unidad de volumen que otros, en consecuencia tienen más gramos, o kilogramos, por unidad de volumen. Por lo tanto, hay sustancias que tienen más densidad que otros. La densidad se calcula dividiendo la masa por el volumen del cuerpo: D=m/V

Tomado de: http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Densidad_Concepto.htm. Consultado el 13 de julio de 2014: 9:30 a.m.

Conceptos: densidad, masa, volumen, convección, transferencia de energía

Hipótesis: ¿cómo hacer para que cuatro líquidos diferentes no se mezclen entre sí cuando lo pones juntos en un pitillo?

Punto de enfoque: densidad

Materiales por equipos:

  • 4 vasos desechables transparentes
  • 8 pitillos transparentes
  • Plastilina
  • Anilina de color (rojo, azul, amarillo, verde)
  • Sal
  • 4 Goteros (pipeta Pasteur)
  • Sacudidor
  • Colores (rojo, azul, amarillo, verde
  • 4 pilas AA

Procedimiento:

  1. Recoge los materiales del mesón
  2. Reparte en parejas los pitillos (4 para cada pareja)
  3. Trata de formar una columna de líquidos en el pitillo sin que se mezclen (UTILIZA LAS PIPETAS SOLO PARA EL COLOR INDICADO, EVITA UBICAR UNA PIPETA EN EL FRASCO QUE NO CORRESPONDE PARA QUE NO SE CONTAMINEN OS COLORES)
  4. Dibuja cada intento en los pitillos dibujados en el apartado de registro de resultados

Registro de resultados:

Dibuja en los pitillos cada uno de los intentos que hiciste para formar la columna de colores, utiliza tus lápices de colores.

 Análisis:

  1. Explica por qué las soluciones forman capas de la forma en la que quedaron en cada pitillo
  2. Calcula la densidad de las cuatro soluciones

 

 

  Solución

Volumen

Masa

Densidad

Rojo

25 ml

 

 

Verde

25 ml

 

 

Amarillo

25 ml

 

 

Azul

25 ml

 

 

 

Conclusiones: explica lo que aprendiste sobre la densidad en los líquidos ¿crees que la densidad tiene alguna relación con la formación de las capas de líquidos? Justifica tu respuesta

 

Resuelve el siguiente ejercicio

Bianca y Joel prepararon una nueva solución salina y mezclaron los colorantes azul y rojo para volverla morada. Luego establecieron el volumen de la solución morada y era de 35 ml y su masa de 41 g. Dónde se formaría la capa morada si se usaran las cuatro soluciones que trabajaste en el laboratorio.

 

 

 

Preguntas:

  1. ¿Cuál es la solución más densa?
  2. ¿Cómo identificaste cuál es la solución más densa?
  3. ¿Cuál solución formó una capa encima de la otra?
  4. ¿Cuál conclusión puedes sacar de la forma en la que interactúan los líquidos? Respecto a la densidad.