Utilizando uma balança digital de baixo custo como densímetro e sua aplicação a sólidos e líquidos

Silva, Wenderson R. F.; Fonseca, Jakson M.

doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0364

Wenderson R. F. Silva

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Física, 36570-900, Viçosa, MG, Brasil.

https://orcid.org/0000-0001-8583-7376

Jakson M. Fonseca ^** Endereço de correspondência: jakson.fonseca@ufv.br

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Física, 36570-900, Viçosa, MG, Brasil.

https://orcid.org/0000-0001-9441-026X

* Endereço de correspondência: jakson.fonseca@ufv.br

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Figura 1
Esquema da montagem experimental proposta para medida de densidades de sólidos e líquidos mais densos que a água e de líquidos menos densos.

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Figura 2
Esquema experimental proposto para medidas da densidade de sólidos menos densos que a água.

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Figura 3
(A) arco, (B) balança, (C) o saco plástico contendo o líquido a ser analisado e em (D) a montagem utilizada no experimento ilustrado pelo esquema da Figura .

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Figura 4
Materiais utilizados como amostras para as medidas de densidade.

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Figura M1
Ajuste obtido medindo-se os valores de massa em uma balança industrial (MPadrão, marca: OHAUS, modelo: TS200S) e na balança utilizada no experimento aqui proposto.

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Figura M2
Ajuste polinomial obtido para a densidade da água em função de sua temperatura, com dados retirados da referência [¹⁰10. D. R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics (CRC Press, New York, 2009).].

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Tabela 1
Valores das grandezas referentes as medidas feitas de acordo com o modelo da Equação ().

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Tabela 2
Valores das grandezas referentes as medidas feitas de acordo com o modelo da Equação ().

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Tabela 3
Valores das grandezas referentes as medidas feitas de acordo com o modelo da Equação ().

(1)

(2)

(3)

(4)

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(10)

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(18)

	m₁	m ${}^{'}_{1}$	m₂	m ${}^{'}_{2}$	m₃	m ${}^{'}_{3}$	Densidade	EP
Unidade	(g)						(g/cm³)
Zinco (99,99%)	43, 54	37, 39	43, 53	37, 41	43, 55	37, 39	7,076	0,013
Gálio (99,99%)	5, 84	4, 87	5, 86	4, 87	5, 85	4, 87	5,960	0,029
Bismuto (99,99%)	49, 70	44, 63	49, 66	44, 57	49, 71	44, 62	9,759	0,014
Magnésio (99,5%)	1, 92	0, 80	1, 90	0, 79	1, 91	0, 79	1,708	0,003
Chumbo	73, 38	66, 74	73, 38	66, 77	73, 38	66, 77	11,07	0,017
Cobre (fio)	20, 75	18, 40	20, 78	18, 39	20, 76	18, 40	8,760	0,041
Alumínio	34, 85	21, 60	34, 86	21, 59	34, 86	21, 60	2,625	0,001
Liga (Sn + Pb)	57, 73	51, 00	57, 74	50, 99	57, 75	50, 96	8,532	0,021
Constantan (Cu + Ni)	1, 14	1, 03	1, 17	1, 02	1, 15	1, 02	8,989	0,743
Glicerina (99,5%)	17, 92	3, 45	17, 96	3, 45	17, 97	3, 44	1,236	0,000
Quartzo	18, 50	11, 52	18, 47	11, 49	18, 50	11, 51	2,643	0,001
Pirita	44, 10	35, 13	44, 14	35, 13	44, 18	35, 14	4,893	0,008
Limonita	5, 28	3, 90	5, 29	3, 92	5, 28	3, 91	3,841	0,011
Goetita	37, 60	28, 02	37, 61	28, 02	37, 61	28, 06	3,922	0,005
Hematita	3, 28	2, 64	3, 29	2, 66	3, 27	2, 66	5,228	0,068
Magnetíta	2, 36	1, 93	2, 37	1, 92	2, 37	1, 92	5,332	0,074

	m₁	m ${}^{'}_{1}$	m₂	m ${}^{'}_{2}$	m₃	m ${}^{'}_{3}$	Densidade	EP
Unidade	(g)						(g/cm³)
Álcool (99,5%)	13, 76	2, 88	13, 76	2, 89	13, 83	2, 96	0,7876	0,0015
Acetona	18, 97	3, 87	18, 97	3, 86	18, 96	3, 87	0,7949	0,0002
Gasolina	18, 97	4, 48	18, 95	4, 44	18, 96	4, 51	0,7627	0,0010
Isopropanol (99,8%)	10, 56	2, 22	10, 56	2, 22	10, 57	2, 23	0,7883	0,0002
Óleo de soja	18, 96	1, 70	18, 97	1, 70	18, 97	1, 71	0,9087	0,0002
Querozene	10, 56	2, 17	10, 54	2, 17	10, 56	2, 16	0,7934	0,0004

	m₁	m ${}^{'}_{1}$	m ${}^{″}_{1}$	m₂	m ${}^{'}_{2}$	m ${}^{″}_{2}$	m₃	m ${}^{'}_{3}$	m ${}^{″}_{3}$	Densidade	EP
Unidade	(g)									(g/cm³)
Jacarandá	30,94	192,63	226,34	30,93	192,63	226,30	30,93	192,64	226,27	0,9166	0,0005
Imbuía	38,77	192,20	251,55	38,76	192,34	251,33	38,76	192,27	251,36	0,6539	0,0011
Cartiça (rolha)	1,70	97,72	104,42	1,70	97,71	104,42	1,71	97,70	104,42	0,2533	0,0011
Parafina	8,42	191,56	200,82	8,42	191,56	200,74	8,42	191,54	200,75	0,9115	0,0023

\frac{1}{ρ_{X}} = \frac{\sum V}{\sum m} = \frac{\frac{m_{P b}}{ρ_{P b}} + \frac{m_{S n}}{ρ_{S n}}}{m_{P b} + m_{S n}}

= \frac{1}{ρ_{P b}} (\frac{m_{P b}}{m_{P b} + m_{S n}}) + \frac{1}{ρ_{S n}} (\frac{m_{S n}}{m_{P b} + m_{S n}}) .

[1] * Endereço de correspondência: jakson.fonseca@ufv.br

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Utilizando uma balança digital de baixo custo como densímetro e sua aplicação a sólidos e líquidos

Using a digital scale as a densimeter and its application for solids and liquids