Calibre
El calibre se refiere a la cota o forma de las piezas. Permite determinar si una longitud, un ángulo o la forma de un objeto está dentro de los límites que corresponden a la normativa, siendo la tolerancia la diferencia entre los valores máximo y mínimo permitidos.
Errores Experimentales
Según Sandell, existen 3 entornos fundamentales rodeados del mundo exterior que determinan todos los errores experimentales de cualquier resultado:
- Operador que realiza el ensayo.
- Instrumento empleado.
- Sistema o muestra que está siendo medido.
Clasificación de errores:
- Crasos o accidentales: Acontecimientos inesperados que obligan al operario a abandonar el experimento y empezar de nuevo. Derrames, reactivo valorante contaminado.
- Sistemáticos o determinados: Se cometen siempre por exceso o defecto, provocan que todos los resultados sean erróneos en el mismo sentido. Se deben a aparatos mal calibrados, mala lectura de la escala. Se subsanan una vez detectados. Afectan a la exactitud, proximidad al valor verdadero. Matemáticamente se estudian con los errores absolutos y relativos.
- Aleatorios o indeterminados: Son imprevisibles, interviene el azar y provoca que los valores se distribuyan a ambos lados del valor medio. Afectan a la precisión (coincidencia entre sí de una serie de medidas) del experimento. Variaciones de presión o temperatura, medidas con diferentes pipetas, envejecimiento de reactivos. Dado que están ligados a la precisión, siguen la ley de probabilidades y es posible aplicar la estadística o teoría de errores para calcularlos (media, mediana, desviación estándar).
Ea = valor real – valor obtenido
Er = Ea / valor real x 100
Exactitud = 1 – Er
Calibre o Pie de Rey
Es un instrumento que permite hacer medidas de longitudes exteriores, interiores y profundidades.
Ciencia e Ingeniería de los Materiales
Realiza el estudio de la materia y materiales y su relación macroscópica (aplicaciones) con la microscópica (estructura).
Propiedades
- Mecánicas: Las presenta el material ante la aplicación de una fuerza.
- Químicas: Relacionadas con procesos químicos en los que se modifican las propiedades esenciales (composición).
- Físicas: Asociadas con procesos físicos, en los que tienen lugar cambios de estados de agregación de la materia o cambios de forma, pero nunca de composición.
- Propiedades físico-químicas: (densidad, viscosidad y tensión superficial).
Densidad
La materia posee masa y volumen, pero la misma masa de sustancias diferentes ocupa distintos volúmenes. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad.
Principio de Arquímedes
Un objeto pesa menos dentro del agua que del aire.
Teoría: Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje o fuerza vertical hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
A la fuerza que ejercen los fluidos sobre cualquier cuerpo sumergido en su interior se le denomina empuje: siempre va dirigida hacia arriba.
Areómetros
Es idéntico al densímetro y el fundamento de la medida es el mismo, pero no se calibran en densidades, sino en concentraciones.
Los de grados Baumé se calibran con NaCl.
Reología y Viscosidad
La reología estudia la deformación y flujo de la materia sometida a esfuerzos provocados por fuerzas externas.
La viscosidad es una propiedad física reológica típica de los fluidos y se define como la resistencia que ofrece la materia a fluir. La fluidez es la propiedad inversa a la viscosidad.
Parámetros de la viscosidad
- El aumento de temperatura de un líquido provoca agitación térmica y por tanto disminución de las fuerzas de cohesión y de la viscosidad.
- A elevada presión aumenta la viscosidad.
- El gradiente de velocidad, D, dependiendo del tipo de fluido aumenta o disminuye la viscosidad.
- El tiempo de cizalla puede afectar a las sustancias.
Tipos de fluidos
- Newtonianos o ideales: Aquellos cuya viscosidad es independiente de la velocidad de cizalla, es decir, la viscosidad permanece constante al aumentar el gradiente de la velocidad. Agua.
- No newtonianos: No muestran el comportamiento anterior.
- Pseudoplásticos: La viscosidad disminuye con el aumento de la velocidad de cizalla. La explicación se encuentra en el rozamiento que hace que las partículas se ordenen paralelamente disminuyendo la viscosidad. Champú, pasta dental, sangre.
- Dilatantes: En ellos la viscosidad aumenta al aumentar la velocidad de cizalla. El choque o frotado molecular aumenta el volumen entre partículas y aumenta la viscosidad. Detergentes.
Viscosímetros Capilares
Se fundamentan en el tiempo de caída, por acción de la gravedad, de un fluido a través de un capilar. Miden viscosidades cinemáticas. Nosotros utilizaremos el Ostwald.
- Viscosímetro Engler: La viscosidad expresada en grados Engler (ºE) representa una viscosidad relativa de carácter convencional y se define como la relación entre el tiempo de salida de 200 mL de una muestra a la temperatura de trabajo y el tiempo de salida o caída de 200 mL de agua destilada a 20ºC. Para aceites.
- Viscosímetro de Copa Ford: Se utiliza para medidas rápidas de pinturas, aceites. Se mide el tiempo de caída de la copa Ford previamente enrasada hasta ruptura del hilo del líquido. El tiempo de caída expresado en segundos indica la viscosidad en grados DIN. 1ºDIN = 0,1ºE.
- Es necesario recalibrar periódicamente los orificios. Cuanto mayor sea la viscosidad que se va a medir mayor será el orificio de salida que se ha de instalar.
- Viscosímetro Hoppler: Este viscosímetro de caída de bolas se utiliza cuando los líquidos son muy viscosos y no es posible utilizar el Ostwald. Consiste en determinar el tiempo de caída de bolas de diámetro y viscosidad conocidos cuando recorren una distancia determinada cayendo dentro de una columna de líquido de referencia y posteriormente cargada con líquido cuya viscosidad se desea determinar.
- Viscosímetro Rotacional: Es un dispositivo rotatorio que genera un par de fuerza al flotar directamente sobre el fluido y permite obtener directamente viscosidades absolutas dinámicas.
Tensión Superficial
Es la fuerza de atracción por unidad de longitud que ejercen las moléculas de un líquido sobre las moléculas de la superficie. Es la fuerza que actúa en ángulo recto sobre la unidad de longitud de superficie de un líquido.
- La tensión superficial disminuye al aumentar la temperatura.
- Cuanto menor es la tensión superficial mayor es el poder mojante de un líquido.
- La disminución de la tensión superficial permite formar espumas.