Balanza de Mohr-Westphal
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Balanza de Mohr-Westphal. Es un dispositivo que se emplea para la medida de densidades de líquidos. También se puede utilizar para determinar el Westphal de la densidad de minerales sólidos. Consiste deforma general en un cilindro con el líquido del que se desea determinar la densidad, un vaso de precipitados, un peso que contiene un termómetro de mercurio insertado y un leal.
Sumario
Antecedentes
La necesidad de determinar la densidad de un líquido en el laboratorio de los investigadores llegó desde los varios museos, respecto a la densidad de las mediciones puestas bajo el estudio de los meteoritos que se tenían para exposición. Debido a que los meteoritos se oxidan y cambian fácilmente en el agua, se hizo necesario el uso de alcohol en lugar de agua como una medida de la densidad del fluido.
A medida que el comercio de alcohol (más barato que el PA) se utilizaba para calcular su densidad era necesaria para que los cálculos fueran correctos. Al no tener un medidor, se utilizaba un equilibrio Westphal de la antigüedad, cuyo funcionamiento estaba siendo investigado para la realización de un catálogo de los equipos existentes de edad en el laboratorio debido a sus aplicaciones.
Fundamento teórico
El funcionamiento de esta balanza se basa en el principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje E, vertical hacia arriba de valor igual al peso de fluido desplazado (E = ρgV), donde ρ es la densidad del fluido, y V el volumen del cuerpo que está sumergido en el fluido. Según la expresión anterior, si un mismo cuerpo se sumerge en dos fluidos diferentes de densidades ρ1 y ρ2, la razón entre los empujes que experimenta en cada fluido es (E2/E1=ρ2/ρ1); así que determinados los empujes E1 y E2 y conocida la densidad ρ1, se puede obtener la densidad ρ2.[1]
Partes y principio de funcionamiento
Con el mismo fundamento que la balanza hidrostática, construyó Mohr una balanza especial para determinar densidad de líquidos. Posteriormente introdujo Westphal ciertas modificaciones empleando unas pesas cuyas masas guardan una determinada relación entre sí y a su vez con la masa de un flotador cilíndrico de vidrio en cuyo interior hay colocado un termómetro.
La balanza es de brazos desiguales; está dotada de un contrapeso en uno de sus extremos y de un índice que marca la posición de equilibrio. Al colgar el flotador en el aire, pendiente de su gancho, el sistema se encuentra equilibrado. Cuando el cilindro se sumerge en el agua contenida en una probeta, la balanza se desequilibra como consecuencia del empuje de Arquímedes, y en este caso se precisa colocar una pieza en forma de reiter montada inmediatamente encima del gancho flotador y en su misma vertical. Así se indica que el peso del referido reiter es el mismo que el del volumen de agua desalojado por el cilindro y que la densidad es 1.
Cuando la operación se realiza sumergiendo el flotador o cilindro en el seno de un líquido desconocido y de densidad superior a la del agua, el peso del líquido desalojado es mayor en este caso, por lo que se necesitan añadir otros reiteres en las muescas señaladas sobre el brazo más largo de la balanza. Estas marcas están a distancias determinadas, de manera que cada una de ellas representa un valor diferente del efecto gravitatorio provocado en la muesca o marca anterior. Además del reiter superior existen otros más pequeños con valores que significan la décima parte de la masa del anterior. De esta forma es posible establecer el equilibrio con los reiteres adecuados una vez situados en las posiciones que correspondan.
En el caso de líquidos de densidad inferior a la del agua no se precisa, como es lógico, la utilización de la primera pieza, realizándose por lo demás las adiciones siguientes de forma conveniente.
Referencias
- ↑ Determinación de la densidad de un líquido. Disponible en: http://www.ual.es/~mnavarro/Practica11.pdf. Consultado el 8 de mayo de 2014.
Fuentes
- La Balanza de Mohr-Westphal. Publicado el 6 de enero de 2011. Disponible en: http://fisica.laguia2000.com/conceptos-basicos/la-balanza-de-mohr-westphal. Consultado el 8 de mayo de 2014.
- Medida de la viscosidad de un líquido. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos69/medida-viscosidad-liquido/medida-viscosidad-liquido.shtml. Consultado el 8 de mayo de 2014.
- Fundamentos de la Balanza de Mohr-Westphal. Disponible en: http://www.ugr.es/~museojtg/instrumento17/ficha_fundamentos2.htm. Consultado el 8 de mayo de 2014.
