Determinação de Densidade de Material Sólido

Determinação de Densidade de Material Sólido

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ

CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

TURMA EPR21 – GRUPO 1

PROFESSOR: MSC. FELIPE TAVARES

LABORATÓRIO DE RESISTÊNCIA DE MATERIAIS

DETERMINAÇÃO DE DENSIDADE DE MATERIAL SÓLIDO

BRITA SINTÉTICA

ACADÊMICOS:

  1. Álisson Sousa da Silva

  2. Analú Cristina de Souza

  3. Antônio Furtado Damasceno

  4. Ciro Marcus Rodrigues da Silva

  5. Izonete de Azevedo Viana

  6. Mayara Regina Viana Silva

  7. Raimundo Osvaldo Oeiras

  8. Rodrigo José Araújo

  9. Rodrigo Souza Pinto

  10. William Sousa

Macapá – AP

Novembro de 2009

SUMÁRIO

SUMÁRIO____________________________________________________________2

RESUMO_____________________________________________________________3

1. INTRODUÇÃO_____________________________________________________4

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA_______________________________________5

2.1 Densidade________________________________________________________________5

2.2 Determinações da densidade de um material por um processo direto ______________6

3. MATERIAIS E MÉTODOS___________________________________________7

3.1 Equipamentos e materiais__________________________________________________7

3.2 Procedimento experimental_________________________________________________8

4. RESULTADOS______________________________________________________9

5. CONCLUSÃO_______________________________________________________9

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS___________________________________9

RESUMO

A densidade absoluta ou massa volumétrica define-se como a propriedade da matéria correspondente à massa por volume, ou seja, a proporção existente entre a massa de um corpo e seu volume. Desta forma pode-se dizer que a massa volúmica mede o grau de concentração de massa em determinado volume.

1. INTRODUÇÃO

No nosso cotidiano são inúmeros os acontecimentos que desconhecemos suas causas, são situações simples, que passam despercebidas ou que não apresentamos interesse em desvendá-las.

Você já deve ter visto alguma reportagem sobre acidentes ambientais, onde ocorre um vazamento no casco de grandes navios e estes deixam vazar petróleo nas águas do mar, mas você já se perguntou por que o petróleo/óleo fica na superfície da água?

Esta resposta você pode encontrar estudando a densidade dos materiais. Todo material possui sua densidade, que é a massa por unidade de volume de uma substância. O cálculo da densidade é feito pela divisão da massa do objeto por seu volume, isto é, a densidade existe para determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. A densidade dos sólidos e líquidos é expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3).

A densidade é a grandeza que relaciona a massa com o volume. (D=m/v).

A determinação da densidade de sólidos pode ser muito simples se o objeto se apresentar numa forma geométrica regular, pois assim o seu volume e sua massa podem ser fácil e rigorosamente determinados.

Contudo, esta não é a situação mais comum, pois muitas vezes num laboratório temos de determinar a densidade de objeto de forma irregular, o que nos dificulta saber o seu volume e aí podemos utilizar a técnica do volume deslocado de Arquimedes, que disse: "Todo o corpo total ou parcialmente mergulhado num fluído sobre uma impulsão de baixo para cima é igual ao peso do volume de fluído deslocado. Se o peso do corpo for inferior à força de impulsão exercida pelo fluído, flutua parcial ou totalmente à superfície; se o seu peso for igual à impulsão, o corpo fica em equilíbrio abaixo da superfície, se o seu peso for superior à impulsão, o corpo mergulha”. Com isto, podemos então determinar densidades de objetos com formas irregulares.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 – Densidade

A densidade (p) corresponde à relação massa/volume de uma amostra de um material. Embora a massa e o volume sejam propriedades extensivas, a razão dos seus valores é constante para um determinado material, para certo valor de temperatura. A densidade é, portanto uma propriedade característica de uma substância, sendo usada como indicativo do grau de pureza da substância de que é feito um dado material.

No Sistema Internacional de Unidades, a densidade exprime-se em kg m-3 (kg/m3). Contudo, no laboratório é usual exprimir a densidade em g cm-3 (g/cm3). A determinação da densidade de uma substância passa, pois, pela determinação prévia da massa e do volume de uma amostra dessa substância, calculando-se em seguida o valor do quociente respectivo.  

Densidade característica de algumas substâncias (a 4ºC)

Substância

Densidade (g cm-3)

Acetona

0,79

Antraceno

1,28

Ácido benzóico

1,07

Ciclohexano

0,79

Etanol

0,79

Ferro

7,8

Naftaleno

0,96

Cobre

8,9

Alumínio

2,7

Azeite

0,92

 

Em várias situações experimentais, é mais fácil determinar a densidade relativa(d).

A densidade relativa de uma substância X é calculada em relação a uma outra substância Y. Concretamente, é calculada pelo quociente entre a massa de um determinado volume de substância X (cuja densidade se pretende determinar) e a massa de igual volume da substância Y, cuja densidade é conhecida.

Para termo de comparação, como substância Y é freqüentemente usada a água pura, à temperatura de 4ºC e à pressão normal (1 atm), pois nestas condições a densidade da água é de 1 g cm-3.

Ou seja, para iguais volumes de X e água,

 A densidade relativa é uma grandeza adimensional, isto é, apenas é expressa por um valor numérico.

2.2 - Determinações da densidade de um material por um processo direto

Sólido

Neste caso, a determinação da densidade passa pela determinação da massa de uma amostra do sólido e pelo seu volume. Se o sólido for compacto e irregular, pode utilizar-se a medição do seu volume pelo deslocamento de água quando introduzido num instrumento de medição de volume (por exemplo, uma proveta com água).

Líquido

Deve usar-se uma proveta de pequenas dimensões, limpo e seco, para colocar o líquido cuja densidade se pretende determinar.

1. Determinar, em 1.º lugar, a massa da proveta.

2. Usar então uma pipeta: lavá-la previamente com o líquido de densidade desconhecida, pipetar uma pequena quantidade do líquido (3 a 5 mL) e colocá-lo na proveta.

3. Pesar então o conjunto proveta + líquido e calcular por subtração a massa do líquido. Calcular a partir da massa obtida e do volume pipetado a densidade do líquido.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1- Equipamentos e materiais

- Proveta graduada

- Brita Sintética de pet

- Balança eletrônica de precisão

Reagentes:

- Água

Balança Eletrônica

Pá de Ferro

Proveta Graduada

3.2 - Procedimentos experimentais

Inicialmente pesou-se a brita sintética numa balança digital e anotou-se o resultado. Encheu-se uma proveta de 100 ml com 60 ml de água, para que o corpo ficasse completamente submerso e anotou-se o valor em que ficou a água (neste caso 60 ml), seguidamente colocou-se a brita sintética dentro da proveta e anotou-se o resultado do deslocamento.

No final, para determinar a densidade substituíram-se os valores na fórmula

D= m/Vfinal-Vinicial

4. RESULTADOS

Determinação da densidade da brita sintética

 

Brita

Proveta com água

Brita dentro da proveta

Pesagem

17.70g

-

-

Volume da água

-

60ml

63ml

 

Valor da densidade da brita:

D=m/vD= 17.70/3  D= 5.9 g/cm

5. CONCLUSÃO

Após o término do experimento, observou-se Na determinação de densidade de corpo irregular, a brita sintética, com o respectivo procedimento e depois dos cálculos efetuados determinou-se a sua densidade.

. Sendo assim, o processo atendeu qualitativamente as expectativas, isto é, analisando os resultados das perturbações aplicadas, o sistema comportou-se como esperado.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

GOMIDE, R. Operações unitárias 2º ed. v. 1. São Paulo : Gomide, 1991.

SIMÕES T, SARAIVA E., QUEIRÓS M. SIMÕES M., 1993, Porto Editora, Porto. Portugal, pp. 97 e 98.

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