Todos los cuerpos , se encuentran en estado sólido, líquido o gaseoso, ocupan una cierta porción del espacio. El volumen de un cuerpo es una magnitud que determina cuánto "lugar" ocupa en el espacio. Unidad en el S. I. : es el metro cúbico (m3) Repaso equivalencias: 1m3= 1.000 dm3 1m3= 1.000 dm3= 1.000.000 cm3 o expresado en potencias de base 10: 1dm3= 1.000 cm3 1m3= 103 dm3= 106 cm3 En nuestra vida cotidiana se suele expresar el volumen en otra unidad como es el litro (L), generalmente utilizada para indicar la capacidad de un recipiente, que es el máximo volumen que este puede contener. La relación entre metro cúbico y litro es la siguiente: 1m3 = 1000L Entonces: 1 dm3= 1L 1mL=1cm3 Los temas a tratar en la unidad implican los siguientes ítems: Volumen Sólidos Regulares Líquidos Irregulares - Determinación de volumen de un líquido ("meniscos") - Instrumentos para determinarlos 1 1. Sólidos regulares : cuerpos que presentan una forma definida. Por ejemplo: cubos, prismas, cilindros. Cálculos de volumen de cubo, prisma de base rectangular, esfera, cilindro Cubo: O lo que es lo mismo : V= axaxa Prisma: V= a x l x h o lo que es lo mismo: superficie de la base por altura Esfera: Cilindro: V= x r2 x h o lo que es Problemas: 1. Busca en tu casa un sólido regular y calcula su volumen expresándolo en cm3. 2. Calcula el volumen de una caja que tiene 6,4, cm de largo, 3,2 cm de ancho y 1,8 cm de altura. 3. Observando las dimensiones de los envases que se representan en la siguiente figura. ¿En cuál de ellos es posible envasar dos litros de helado? 4. Ve a la página siguiente: http://www.wikisaber.es/Contenidos/LObjec ts/3D_shapes/index.html Escucha los videos (lección) y luego realiza el test pensando en un cubo. Anota tus resultados 2 2. Determinación del volumen de un líquido. Realiza una lista de posibles instrumentos que hay en laboratorio y te permitan medir volumen de un líquido................................................................................................................................... Cómo realizar la medida para determinar el volumen en una probeta: La probeta debe mantenerse vertical para realizar la lectura del volumen. Para eso apoya la base de la probeta sobre una superficie plana y horizontal (como las mesas del laboratorio) o sosténgala para realizar la lectura a la altura de us ojos. Forma correcta y formas incorrectas de ubicarse para medir el volumen de un líquido en una probeta. Meniscos menisco cóncavo menisco convexo. A veces el nivel del líquido no es una superficie horizontal. La lectura debe realizarse en el primer caso, teniendo en cuenta la parte más baja y, en el segundo, la parte más alta de la curva formada por el líquido. Actividad experimental 1: Objetivo: Determinación de volumen de líquidos Materiales: Probetas, soluciones de agua coloreadas Procedimiento: Para cada probeta, anotar en el cuadro alcance, apreciación, estimación y medida del volumen. Datos obtenidos: Probeta 1 Probeta 2 Alcance Apreciación Estimación Medida de volumen 3 3. Determinación del volumen de sólidos irregulares Una manera sencilla de hacerlo es utilizando un recipiente graduado y un líquido, generalmente agua. Este procedimiento se denomina medida del volumen por desplazamiento de líquido. Experimento 2: Objetivo: Determinación del volumen de un sólido irregular ( ). Materiales: Probeta, agua, cuerpo irregular. Procedimiento y observaciones: 1. Medir el volumen contenido en la probeta. Este es el volumen inicial: Vi= 2. Introducir el cuerpo irregular en la probeta de modo tal que quede totalmente sumergido. ¿Qué observas? .............................................................................................................................. Medir nuevamente el volumen, a éste le llamaremos volumen final: Vf = 3. Determinar el volumen del cuerpo irregular, ¿cómo piensas que debes hacerlo? ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ----Recuerda expresar el resultado utilizando cifras significativas----Conclusión: El volumen de un cuerpo irregular se obtiene............................................................. ....................................................................................................................................................... Este método tiene ciertas limitaciones: - que el cuerpo se disuelva en agua - que el cuerpo sea muy grande y no tengamos recipientes graduados de suficiente tamaño - que el cuerpo flote en el agua -que el cuerpo sea poroso y absorba parte del agua 4 Problemas 1. Una piscina tiene las siguientes dimensiones, 25m de largo, 14m de o y 2,5m de profundidad. a) Determina la capacidad de la piscina. b) Si la entrada de agua a la piscina proporciona 100 litros por minuto. ¿Cuánto tiempo es necesario para llenarla? 2) Las figuras 2 a, b y c representan tres probetas que contienen agua. Para cada una de ellas indica: a) La apreciación. b) La posible estimación. c) El volumen que indica cada probeta. d) Si se junta el agua de las tres probetas en un solo recipiente. ¿Cuál es el volumen total? Considera que no hay pérdida de agua al trasvasar de las probetas al recipiente. e) Si colocáramos las probetas en el freezer, hasta que el agua se solidifique, ¿seguirían indicando el mismo volumen? Explica tu respuesta. 3) Realiza el dibujo de tres probetas que tengan las siguientes características: Probeta 1: alcance = 100mL y apreciación = 5mL Probeta 2: alcance = 40mL y apreciación = 2mL Probeta 3: alcance = 20mL y apreciación = 1mL 4) En la figura 4 se representa una probeta con un líquido antes y después de introducir una esfera (diámetro 2,6cm) dentro de ella. Indica: a) La apreciación de la probeta. b) La posible estimación. c) El volumen que indica la probeta antes de introducir la esfera. d) El volumen que indica la probeta después de introducir la esfera. e) El volumen de la esfera. f) Compara el resultado anterior con el obtenido a partir de la ecuación de cálculo del volumen de la esfera. 5 5. La probeta representada en la figura 36 contiene agua y se introduce en ella un cubo de cobre cuya arista mide (2,0 ± 0,1 )cm. a) ¿Qué volumen de agua hay en la probeta? b) ¿Cuál es el volumen del cubo de cobre? c) ¿Qué volumen indicará la probeta si se sumerge totalmente el cubo en el agua? d) Realiza un esquema de la probeta donde se muestre esta situación. 6. En la figura 6 se aprecia un recipiente graduado donde se ha introducido un prisma de base cuadrada. Las medidas de los lados de la base del prisma son 4,0cm y la altura 6,0cm. ¿Qué volumen de agua hay dentro del vaso? Explica detalladamente el razonamiento que realizaste para obtener el resultado. 7. En la figura 7 está representada una probeta con un líquido antes y después de introducir una llave dentro de ella. ¿Cuál es el volumen de la llave? Explica cómo obtuviste el resultado. 6