LABORATORIO LABORATORIO DE FISICOQUIMICA FISICOQU IMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
VISCOSIDAD Y
Tabla de conteni c ontenido do I.
INTRODUCCION..................................................................................2
II.
RESUMEN............................................................................................3
III.
PRINCIPIOS TE TEÓRICOS...........................................................................4
IV. IV.
DETALLES LES EXP EXPE ERIME RIMEN NTALES ................................................................6
V.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ........................................................6
VI.
TABULACI BULACION ON DE DE DAT DATOS Y RESUL RESULT TADOS EXPE EXPERIM RIMEN ENTA TALES LES....................8
VII.
CÁLCULOS.........................................................................................10
VIII. VIII. ANÁ ANÁLIS LISIS IS Y DISC DISCUSI USIÓN ÓN DE RESUL RESULT TADOS..............................................14 IX. IX.
CONC CONCLU LUSI SION ONES ES Y RECO RECOME MEND NDAC ACIO IONE NES S ...............................................14
X.
BIBLIOGRAFÍA..................................................................................15
XI.
ANEXOS.............................................................................................16
1
LABORATORIO DE FISICOQUIMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
I.
VISCOSIDAD Y
INTRODUCCION
Hemos dee!m"#$do %&e '$ ("s)os"d$d * $#o '$ de#s"d$d so# em$ m&* "m+o!$#e e# e' se#"do "#d&s!"$' de,"do $ %&e es$ se -d$me#$ m&)o e# 'e*es -/s")$s * %&/m")$s %&e #os +e!m"e e#e#de! +o!%&e $' )om+&eso es m0s es+eso %&e o!o1 o +o!%&e )om+&eso es &"'"2$do )omo '&,!")$#e1 e). S& dee!m"#$)"3# #os +e!m"e )o#o)e! e' +eso mo'e)&'$! de '$ s&s$#)"$ des)o#o)"d$ 4!$)"$s $' m5odo de '$ ("s)os"d$d. T$m,"5# (emos %&e es 6"' e# e' $s+e)o $4!o"#d&s!"$' *$ %&e e# '$s ,e,"d$s )omo e' *o4&!1 '$ 'e)e1 e).1 '$ ("s)os"d$d "#-'&*e m&)o e# e' 4&so de '$ +e!so#$. E# -"# e' )o#o)"m"e#o de '$ ("s)os"d$d !$e )o#s"4o m&)$s )o#)'&s"o#es %&e +&ede# ''e($! $' 57"o de $ em+!es$.
2
LABORATORIO DE FISICOQUIMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
II.
VISCOSIDAD Y
RESUMEN
E' s"4&"e#e !$,$8o se )e#!$ e# e' es&d"o de '$ ("s)os"d$d * de#s"d$d de '/%&"dos1 e# '$ )&$' +$!$ '$ med")"3# de '$ ("s)os"d$d de' 9:P!o+$#o' &"'"2$mos e' ("s)os/me!o Os;$'d1 do#de e' +!"#)"+$' -$)o! de med")"3# -&e e' "em+o %&e !$#s)&!!/$ e' '/%&"do +$!$ es)&!!"! so,!e e' ,&',o +e%&eC1 ?=>C * @=>C1 do#de e' +o!)e#$8e de e!!o! de 'os !es&'$dos de '$s ("s)os"d$des )o# !es+e)o $ '$ e3!")$ -&e de @1?1 1 * 91?1 'o %&e dem&es!$ %&e s& &so es $'4o e-e)"(o s$'(o +o! '$ dee!m"#$)"3# de 'os "em+os de 'o )&$' se !e%&"e!e m$*o! e7$)"&d +$!$ med"!'o. De '$ m"sm$ -o!m$ +$!$ '$ dee!m"#$)"3# de '$s de#s"d$des de' 9:P!o+$#o' $ '$s em+e!$&!$s de 9=>C1 ?=>C * @=>C1 med"$#e e' &so de' +")#3me!o1 se o,&(o me8o!es !es&'$dos %&e se +'$sm$# e# 'os +o!)e#$8es de e!!o!1 'os )&$'es -&e!o# 1@1 1? * 91 * de es$ -o!m$ 'o4!$mos )o#)'&"! '$ 4!$# e-e)"("d$d de' &so +")#3me!o +$!$ '$ dee!m"#$)"3# de de#s"d$des.
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III.
VISCOSIDAD Y
PRINCIPIOS TEÓRICOS
LA VISCOSIDAD. Es $ )$!$)e!/s")$ de 'os -'&"dos e# mo("m"e#o1 %&e m&es!$ $ e#de#)"$ de o+os")"3# $)"$ s& -'&8o $#e '$ $+'")$)"3# de $ -&e!2$. C&$#$ m0s !es"se#)"$ o+o#e# 'os '/%&"dos $ -'&"!1 m0s ("s)os"d$d +osee#. Los '/%&"dos1 $ d"-e!e#)"$ de 'os s3'"dos1 se )$!$)e!"2$# +o! -'&"!1 'o %&e s"4#"-")$ %&e $' se! some"dos $ $ -&e!2$1 s&s mo'5)&'$s se des+'$2$#1 $#o m0s !0+"d$me#e )omo se$ e' $m$
πP r t η= 8 LV
Do#de V es e' (o'&me# de' '/%&"do de ("s)os"d$d %&e -'&*e e# e' "em+o $ !$(5s de &,o )$+"'$! de !$d"o ! * '$ 'o#4"&d L ,$8o $ +!es"3# de P d"#$s +o! )e#/me!o )&$d!$do. Se m"de e' "em+o de -'&8o de 'os '/%&"dos1 * +&eso %&e '$s +!es"o#es so# +!o+o!)"o#$'es $ '$s de#s"d$des de 'os '/%&"dos1 se +&ede es)!","! )omo η1 ρ 1 t 1
=
η2 ρ2 t 2
INFLUENCIA CON LA TEMPERATURA: E' e-e)o de '$ em+e!$&!$ so,!e '$ ("s)os"d$d de '/%&"do es #o$,'eme#e d"-e!e#e de' e-e)o so,!e 4$sK m"e#!$s e# ese 6'"mo )$so e' )oe-")"e#e $&me#$ )o# '$ em+e!$&!$1 '$s ("s)os"d$des de 'os '/%&"dos d"sm"#&*e# "#($!"$,'eme#e de m$#e!$ m$!)$d$ $' e'e($!se
4
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VISCOSIDAD Y
'$ em+e!$&!$. Se $# +!o+&eso #&me!os$s e)&$)"o#es %&e !e'$)"o#$# ("s)os"d$d * em+e!$&!$ )omo +o! e8em+'o log η=
A + B T
DENSIDAD DE LIQUIDOS L$ de#s"d$d de 'os '/%&"dos es '$ !e'$)"3# %&e e7"se e#!e '$ m$s$ * (o'&me# de '/%&"do1 es $ m$4#"&d "#e#s"($ *$ %&e #o de+e#de# de '$ )$#"d$d de s&s$#)"$ o de' $m$
m v
S&s "d$des so# 4)m?1 4m?. E# es$ -3!m&'$ 'o %&e +odemos o,se!($! es %&e e7"se# !e'$)"o#es "#(e!s$me#e +!o+o!)"o#$'es1 '$s %&e )&m+'e# )o# '$s s"4&"e#es )o#d")"o#es S" e' (o'&me# $&me#$ '$ de#s"d$d d"sm"#&*e. S" e' (o'&me# d"sm"#&*e '$ de#s"d$d $&me#$.
DENSIDAD DE UNA MEZCLA Se $''$ d"("d"e#do '$ m$s$ o$' de '$ me2)'$1 e#!e e' (o'&me# o$' de '$ me2)'$. ρm=
mt V t
Do#de m es '$ s&m$o!"$ de '$s m$s$s de 'os )om+o#e#es de '$ me2)'$ * V es e' (o'&me# o$' de '$ m"sm$.
DENSIDAD RELATIVA (GRAVEDAD ESPECÍFICA) Se de#om"#$ $s/ $ '$ !e'$)"3# e7"se#e e#!e '$s de#s"d$des $,so'&$s o '$s m$s$s es+e)/-")$s de dos s&s$#)"$s1 $ de '$s )&$'es se om$ )omo +$!3#. T$m,"5# se ''$m$ $s/ $ '$ !e'$)"3# e#!e '$s m$s$s de (o'6me#es "4&$'es de dos s&s$#)"$s. P$!$ 'os s3'"dos * '/%&"dos se om$ )omo +$!3# e' $4&$ +&!$ $ @>C. C$!e)e de "d$des. ρ A ρr = ρB
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VISCOSIDAD Y
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LABORATORIO DE FISICOQUIMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
IV.
VISCOSIDAD Y
DETALLES EXPERIMENTALES
MATERIALES V"s)os/me!o de Os;$'d1 !e)"+"e#e +$!$ ,$
A4&$ des"'$d$. 9 P!o+$#o' CH?J9CHOHJ. TIPOS DE PELIGRO: QI#)e#d"o A'$me#e "#-'$m$,'e. QI#$'$)"3# Do'o! de 4$!4$#$1 os1 do'o! de )$,e2$1 (5!"4o1 som#o'e#)"$. QO8os E#!o8e)"m"e#o. PROPIEDADES FISICAS: QPo de e,&''")"3# ?>C. QPo de -&s"3# :>C. QDe#s"d$d !e'$"($ $4&$J . QSo'&,"'"d$d e# $4&$ m"s)",'e. QP!es"3# de ($+o!1 P$ $ 9>C @.@ QPo de "#-'$m$)"3# .>C ).). QTem+e!$&!$ de $&o"4#")"3# @=>C. V.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
A) MEDICIÓN DE LA VISCOSIDAD DE LÍQUIDOS CON EL VISCOSÍMETRO DE OSTWALD. P!"me!o "#")"$mos '$($#do e' ("s)os/me!o )o# $')oo'1 '&e4o '$ +"+e$ * 'o m$#d$mos $ se)$! e# '$ es&-$. U#$ (e2 se)o $4!e4$mos )o# '$ +"+e$ (o'&me# de 9:+!o+$#o' $s$ $+!o7"m$d$me#e 9? de' ,&',o m0s 4!$#de. L&e4o +!o)ed"mos $ +o#e!'o e# ,$C '&e4o )o# $ +!o+"+e$ se $,so!,"3 e' 9:+!o+$#o' $' ,&',o +e%&eC * @=>C m"d"e#do 9 "em+os e# )$d$ em+e!$&!$.
7
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VISCOSIDAD Y
De '$ m"sm$ m$#e!$ !e$'"2$mos es$ med")"o#es1 *$ #o )o# e' 9:+!o+$#o' s"#o &"'"2$#do e' $4&$ des"'$d$ $ 9=>C1 ?=>C * @=>C.
B) DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA SOLUCION POR EL METODO DEL PICNÓMETRO. E# es$ +$!e de '$ e7+e!"e#)"$ se em+e23 '$($#do e' +")#3me!o )o# $4&$ de' )$C d&!$#e ? m"#&os1 '&e4o 'o !e"!$mos de' ,$ C * @= > C. De '$ m"sm$ -o!m$ !e$'"2$mos ese +$so &"'"2$#do $o!$ e' 9:P!o+$#o'1 '&e4o de' ,$C1 ?=>C * @=>C.
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VI.
VISCOSIDAD Y
TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTALES CONDICIONES DE LABORATORIO TABLA DE DATOS !""#$% 756 ""#$ TEÓRICOS T!&C% 23&C '#R 96'
A) TABLA N°: LABORATORIO
EXPERIMENTALES Y
CONDICIONES DE
B) TABLA N°!: MEDICIÓN DE LA VISCOSIDAD DE LIQUIDOS CON EL VISCOSIMETRO DE OSTWALD.
! + P%&$,-& A/0, #"*,,
T(°C) 9= ?= @= 9= ?= @=
" (#) 91? =1= @1@ 91 991@? 1@
"! (#) 1=9 ==1@= @=1 9=1@ 9919 19
"($%&'*&) 1s ==1s @1@s 91s 991?9s 1s
C) TABLA N°1: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA SOLUCIÓN MEDIANTE EL M2TODO DEL PICNÓMETRO. T(°C) !5 15 45
A/0, D#"*,, W! (/) 91@ 91= 919
! + P%&$,-& W4 (/) 9=19 9=1@ 9=1=
W 3 W1 (/) 1=@?
9
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VISCOSIDAD Y
TABLA DE DATOS TEÓRICOS D) TABLA N°4: DENSIDADES TEÓRICAS.
! + P%&$,-& A/0, D#"*,,
6 , !5°C (/78'1) 1 1?
6 , 15°C (/78'1) 199 1@
6 , 45°C (/78'1) 1?9 199
E) TABLA N°5: VISCOSIDADES TEÓRICAS.
! + P%&$,-& A/0, D#"*,,
9 , !5°C (8$) 91=9 1
9 , 15°C (8$) 1=@ 19
9 , 45°C (8$) 1 1=
F) TABLA N°: COEFICIENTE DE EXPANSIÓN C;BICA.
! + P%&$,-& A/0, D#"*,,
β(°C+) , !5°C
β(°C+) , 15°C
β(°C+) , 45°C
1=7:? 19@
1=7:? 1??
1=7:? 1@=
TABLAS DE RESULTADOS Y < DE ERROR DEL TRABA=O DE LABORATORIO
VISCOSIDAD DEL 2PROPANOL DENSIDAD DEL 2PROPANOL
T (°C)
% DE ERROR
25 35 45 25 35 45
4(39 ' 7(76 ' 2(30 ' 1(64 ' 1(83 ' 2(06 '
1 0
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VII.
VISCOSIDAD Y
C>LCULOS . C,80 , -#*, , '0#"%, (M) 8&- ," &?"-* 8&- '@"&& $*8-'"%& , "&,# ,# "'$%,"0%,# "%,?,& ,8*-& 0#& ,# #*/0*-"# 80,8*&-#: Se "e#e )omo m&es!$ e' 9:+!o+$#o' $ '$ )&$' se 'e $+'")$!$ '$ s"4&"e#e e)&$)"3#
¿T 1 T 1 =
W 4−W 3 W 2−W 1 T 1
T 1
T 1 T 1
ρ =¿ =
ρ2− propanol T 1
ρagua
E8em+'o de )0')&'o Paa T ! 2"°C
¿25 25 =
25,7172 g −17,6543 g 27,7840 g −17,6543 g
¿25 25 =0,7960 De es$ -o!m$ o,e#emos 'os s"4&"e#es ($'o!es
G%,, E#$8**8, (G) 1 ¿25 25 1 ¿ 1 ¿45 45 35 35
Ao!$ )o# esos d$os1 )$')&'$!emos '$ de#s"d$d e7+e!"me#$' de' 9 +!o+$#o'. T 1
3
ρ2− propanol=0,7960 × 0,99713 g / cm T 1
3
ρ2− propanol=0,7937 g / cm
1 1
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VISCOSIDAD Y
D) )*+ "+,)-+ /),)"* * *$),)* +-)* ) + ),*+ ))-"),+ +-+ ) 2 -+, + +* )"* )")-+-+* +,+:++*.
Den#idad E$ei&ental del 2 - Poanol
( g / cm3) 35 3 ρ ( g / cm ) 45 3 ρ ( g / cm ) ρ
25
0(7937 0(7863 0(7790
!. C&- , #*/0*-" 80,8*- 8,80,%' , -#*, $%*'-", ,/0, "-*-& 8&'& ,"& , -#*, ,/0, , 0-, "'$%,"0%, %%-8*,. T 0
ρ ρ = 1 − β ( T 0−T ) T
P,%, T 3 !5°C: ρ
25
ρ =
4
1− β ( 4 −25 )
=
1 g / cm
3
1−( 0,000247 )( 4 −25 )
=0.9948 g / cm3
De es$ -o!m$ o,e#emos 'o s"4&"e#e
D-#*, E$%*'-", A/0, 25 3 1@ ρ ( g / cm ) 35 3 19@ ρ ( g / cm ) 45 3 1 ρ ( g / cm ) 1. C,80,% , *#8*, ,?#&0", , '0#"%, (! H P%&$,-&) 0"**,-& , %,8*- *#8*, 8&- ,/0,. η( 2− propanol) ρ(2− propanol ) ×t (2− propanol ) η Agua
=
ρagua ×t agua
E8em+'o de )0')&'o P,%, T 3 !5°C
1 2
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VISCOSIDAD Y
0,7937 ×71,78 s 25 η(2− propanol )=( 0,891cp ) × 0,9948 ×26,01 s 25
η(2− propanol )=1,962 cp
L&e4o de' )0')&'o o,e#emos 'os s"4&"e#es ($'o!es de '$ ("s)os"d$d de' 9 +!o+$#o'
V*#8*, E$%*'-", ! + P%&$,-& (8$) 25 19 η(2− propanol ) 35 1@9 η(2− propanol ) 45 1@ η(2− propanol )
4. G%,*8,% &/ (9 ,?#) # 7T $,%, , '0#"%, ",-"& , $%*'-", 8&'& $,%, , "%*8,. •
V"s)os"d$d e3!")$ de' 9:+!o+$#o'
η(2− propanol) ( cp )
&/ (9 ,?#)
T(J)
7T K+1(J +)
2(052 1(546 1(176
0(312 0(189 0(070
298 308 318
3(356 3(247 3(145
T
•
V"s)os"d$d e7+e!"me#$' de' 9:+!o+$#o'
η(2− propanol) ( cp )
&/ (9 ,?#)
T(J)
7T K+1(J +)
1(962 1(426 1(149
0(293 0(154 0(060
298 308 318
3(356 3(247 3(145
T
L$s 4!0-")$s se +!ese#$!$# e# '$ +$!e -"#$' de' "#-o!me ANEXOSJ.
5. C,80,% $&%8-", %%&% , -#*, , *#8*, !+ P%&$,-&. P,%, , -#*, !+P%&$,-&: 1 3
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VISCOSIDAD Y
A T 9=>C
|
%error =
0.7937 −0.7809 0.7809
|
× 100 =1,64
A T ?=>C
|
%error =
|
0.7863 −0.7722 × 100 = 1,83 0.7722
A T @=>C
|
%error =
0.7790 −0.7633 0.7633
|
× 100 =2,06
P,%, , *#8*, !+P%&$,-&: A T 9=>C
|
%error =
|
1,962− 2,052 ×100 = 4,39 2,052
A T ?=>C
|
1,426 −1,546
|
1,149 −1,176 × 100 =2,30 1,176
%error=
1,546
|
× 100 =7,76
A T @=>C %error =
|
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VIII.
VISCOSIDAD Y
AN>LISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Podemos de)"! %&e 'os !es&'$dos o,e#"dos de ("s)os"d$d1 &"'"2$#do e' ("s)os/me!o de Os;$'d1 -&e!o# )$s" 'os dese$dos *$ %&e $' $#$'"2$! 'os +o!)e#$8es de e!!o! de ("s)os"d$d +$!$ '$ m&es!$ de' 9:P!o+$#o'1 @.?1 . * 9.? +$!$ '$s em+e!$&!$s 9=>C1 ?=>C * @=>C !es+e)"($me#eK #o -&e!o# e!!o!es $# 4!$#des1 s$'(o +o! $'4os1 *$ %&e +&do de,e!se $ '$ -$'$ de +!e)"s"3# e# '$ om$ de' "em+o. De '$ m"sm$ m$#e!$ se +&ede (e! %&e $' $+'")$! e' m5odo de' +")#3me!o 'os +o!)e#$8es de e!!o! %&e $!!o8o '$ de#s"d$d de' 9:+!o+$#o' #o -&e!o# dem$s"$dos $'os1 esos !es&'$dos #os "#d")$# %&e e' +")#3me!o es e' me8o! "#s!&me#o +$!$ dee!m"#$! '$s de#s"d$des.
IX.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se )om+!o,3 '$ e-")"e#)"$ de &"'"2$! e' +")#3me!o +$!$ '$ med")"3# de '/%&"dos. Se ("o %&e $ m$*o! em+e!$&!$ '$ ("s)os"d$d de '$ m&es!$ -&e d"sm"#&*e#do * eso se #o$ me8o! e# '$ 4!0-")$. T!$$! de m$#e#e! '$ em+e!$&!$ )o#s$#e )&$#do se !$,$8$ )o# e' ("s)os/me!o de Os;$'d1 de '$ m"sm$ m$#e!$ !$$! de om$! e' "em+o e# e' mome#o e7$)o e# %&e +$s$ +o! '$s m$!)$s1 *$ %&e eso !ed&)"!/$ e' +o!)e#$8e de e!!o! e# 'os !es&'$dos. No o'("d$! de e#!$s$! )o# $')oo' e' ("s)os/me!o $#es de m$#d$!'o $ '$ es&-$1 de '$ m"sm$ -o!m$ )o# e' +")#3me!o. Ve!"-")$! %&e e' ''e#$do de' +")#3me!o se$ )om+'eo1 $s$ e' )$+"'$!.
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X.
VISCOSIDAD Y
BIBLIOGRAFÍA
LIBROS: A"#s P..1 F"s")o%&/m")$1 9d$ ed.1 Add"so# es'e*1 I,e!o$me!")$#1 M57")o. R$*mo#d )$#41 e##e A. Go'ds,*1 &/m")$1 ($ ed.1 ed"o!"$' : M)G!$; H"''. D$("d R.L"de H$#d,oo o- Cem"s!* $#d P*s")s @$ Ed""o#9?:9@ PAGINAS WEB: ++!o*e)o:de:-"s")$.,'o4s+o.+e9de#s"d$d:de:'os:'"%&"dos.m' 17K57 +;;;."#s.esI#se,Co#e#"dosDo)&me#$)"o#F")$sTe)#")$sFISF")e! os=$#s+#==@.+d- 17K57 +;;;.s).e&.ess,;e,-"s")$-'&"dosd"#$m")$("s)os"d$d("s)os"d$d.m 17K57 +;;;.$)$dem"$.ed&LABORATORIOWDEWMEDIDASWV"s)os"d$dWM C?AodosWdeWMed")"C?B?# 17K57
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XI.
VISCOSIDAD Y
ANEXOS
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V*#8'"%& /*%,"&%*& C&0"" E' -'&"do %&e se de,e )om+!o,$! se +o#e e# e' es+$)"o $#&'$! e#!e dos )"'"#d!os )"!)&'$!es )o#)5#!")os. Se $)e 4"!$! )"'"#d!o )o# !es+e)o $' o!o. L$s med")"o#es de mome#o de o!s"3# * 4!$d"e#e de (e'o)"d$des se +&ede# )o!!e'$)"o#$! )o# '$ ("s)os"d$d1 )omo se $)e med"$#e )o# '/%&"dos de ("s)os"d$d )o#o)"d$. Los e-e)os de 'os e7!emos de' )"'"#d!o se de,e# e#e! e# )&e#$ o !ed&)"!se1 s" '$s 'e)&!$s de ese d"s+os""(o ($# $ &"'"2$!se +$!$ dee!m"#$)"o#es +!e)"s$s de '$ ("s)os"d$d. U# "#s!&me#o +$!")&'$! de ese "+o +&ede se! 6"' +$!$ med")"o#es !e'$"($s1 )omo1 +o! e8em+'o1 $' )om+$!$! '$ $))"3# de -'&"dos d"-e!e#es.
V*#8'"%& M8 M*8,
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LABORATORIO DE FISICOQUIMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
VISCOSIDAD Y
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LABORATORIO DE FISICOQUIMICA AI DENSIDAD DE LÍQUIDOS
VISCOSIDAD Y
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