Densidad de sólidos
Objetivo
El alumno podra determinar la densidad de una muestra de suelo mediante pruebas de laboratorio.
Introduccion
La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras, es decir es la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia.
La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen
D = m / v
Las propiedades físicas de las sustancias pueden ser clasificadas como propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad de materia.
Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El color y el punto de fusión de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una muestra pequeña o para una muestra grande.
Puesto que dos sustancias no tienen propiedades físicas y químicas idénticas a las mismas condiciones, es posible utilizar las propiedades para identificar y distinguir entre sustancias diferentes.
Material y equipo
Matraz
Pizeta con agua destilada
Termometro de 0 a 100
Vaso de aluminio
Mortero de porcelana con pistilo
Embudo
Batidora
Balanza
Parrilla
Bomba de vacio
Muestra alterada de suelo
Desarrollo
- Se pesan 100g. de la muestra y se coloca en el mortero
- Se le agrega agua destilada
- Se mezcla la muestra de suelo con el agua destilada
- La mezcla se vacia en el vaso de aluminio y se le agrega más agua destilada
- Después se coloca el vaso de aluminio en la batidora y se bate durante 10 minutos
- Pasado los 10 minutos, se vacia la mezcla en el matraz con ayuda del embudo y se le agrega más agua destilada
- En una charola con glicerina previamente calentada en la parrilla se coloca el matraz tapado durante 8 minutos cuidando no tocar la báse dela charola y mantener en movimiento el matraz
- Cuando el material empieza a embullir se retira de la charola
- Se seca y se quitan los residuos de glicerina
- Se pesa el matraz con el material y se le agrega más agua destilada
- Lo siguiente es tomar las temperaturas del matraz en la parte superior, en el medio y en la parte inferior, hasta obtener una diferencia de temperaturas de uno o dos grados de diferencia entre temperaturas. ( T1=66, T2=68, T3=70). Se puede poner el matraz en una pileta para ovtener las temperaturas deseadas.
- Se obtiene un promedio
- El material se vacia en un vaso de aluminio y se mete al horno durante 24 horas.
- Pasadas las 24 horas se saca el vaso del horno y se pesa el material
- Se realizan los calculos
Cálculos
Datos obtenidos
Vaso de aluminio
Peso vacío (g)
|
Vaso + muestra húmedo
|
Vaso + muestra seco
|
181.9
|
191.4
|
184.27
|
Matraz
Peso vacío (g)
|
Matraz + muestra
|
Matraz + muestra + sólido
|
164.5
|
516.3
|
683.7
|
Promedio de temperatura
27º + 30º + 28º / 3 = 28º
Ecuacion de calibración del matraz número 22
Y = 675.4584257 - 0.175468517 X
donde:
X = promedio de temperatura
Y = 670.5453072
Para la densidad se utiliza:
Ss = Ws / ( Ws + Wmw - Wmvs )
Ss = 184.27 / ( 184.27 + 516.3 - 683.7 )
Ss = 10.923
Bibliografía
Editorial Fundec. México DF..
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL.Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección 5-6
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