Densidade dos Materiais de Construção: Tijolo, Prego, Areia e Isopor

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – Campus Santo Ângelo

DECC - Departamento de Engenharia e Ciências da Computação

Curso de Engenharia Civil

Disciplina: Química Geral e Experimental I

“Densidade dos Materiais de Construção: Tijolo, Prego, Areia e Isopor”

        

Academicos:

Christian Stefanoski

Christiane Sassi de Lima

Leo Heleno

Professor: Isaac Nunes

Santo Ângelo, 27 de Maio de 2015.

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1 – OBJETIVO

Este relatório tem por objetivo apresentar um estudo sobre a densidade de quatro materiais utilizados na construção civil, sendo eles: tijolo, prego, areia e isopor.

2 – INTRODUÇÃO

Consta nos anais da história que Arquimedes, sábio da Grécia, descobriu que um corpo submerso na água se torna mais leve devido a uma força realizada pelo líquido sobre o corpo, no sentido vertical e para cima, que ameniza o peso do corpo. A esta força ele chamou de empuxo.

Portanto, em um corpo que se encontra submerso em um líquido agem duas forças: a força peso, devido à interação com o campo gravitacional terrestre; e a força de empuxo, devido à sua interação com o líquido.

A densidade é umas das propriedades que caracterizam uma substância, por isso é classificada como sendo uma propriedade específica. Segundo PERUZZO e CANTO(2006), denomina-se densidade de uma espécie de matéria o quociente entre sua massa e o volume por ela ocupado. Segue abaixo a fórmula da densidade:

[pic 1]

Verifica-seno princípio de Arquimedes que após um objeto ser imerso em um fluido, o volume aumentado que caberia dentro da parte imersa no fluido, estando ele totalmente ou parcialmente imerso, seria o volume do objeto como mostra figura abaixo:

Figura 1. Principio de Arquimedes.

[pic 2]

Fonte: www.infoescola.com

Então, o princípio de Arquimedes é uma ferramenta de medição utilizada para se determinar o volume dos materiais a serem estudados.

2.1 TIPOS DE DENSIDADE

Densidade Real e         Aparente

Equivale ao real volume que determinado sólido ocupa, não levando em conta sua permeabilidade. Considera-se o volume dosolo ocupado efetivamente pelas partículas, sem levar em conta o espaço permeável.

Densidade aparente corresponde ao volume ocupado por umadeterminada massa de sólido, incluindo a permeabilidade. Ambas são definidas pela fórmula d=m/v onde a densidade geralmente é encontrada em g/cm³ ou kg/m³.

Densidade Relativa

É divisãoda densidade de uma substância com a densidade de um dado material de referência.

Se a densidade relativa de uma substância é menor do que um, então ela é menos densa do que a referência. Se for superior a um então ela é mais densa do que a referência. Se a densidade relativa é exatamente igual a um então as densidades são iguais, isto é, os volumes iguais das duas substâncias têm a mesma massa. Se o material de referência é a água, uma substância com uma densidade (ou gravidade específica) inferior a um, vai flutuar. Por exemplo, um cubo de gelo, com uma densidade de cerca de 0,91 g/cm³, irá flutuar na água. Uma substância com uma densidade relativa maior que um afundará.

Temperatura e pressão devem ser especificadas, tanto para a amostra quanto paraa referência. A pressão é quase sempre 1atm. Quando não for, é mais comum especificar a densidade diretamente. Temperaturas, tanto para amostra e referência, variam de setor para setor.

A gravidade específica é freqüentemente usada na indústria como meio simples de aquisição de informações sobre a concentração de soluções de diversos materiais, como salmouras, soluções de açúcar (xaropes, sucos, méis, etc.) e de ácidos.

Densidade absoluta

No que tange a densidade absoluta, também conhecida como massa específica, sendo esta definida como a razão absoluta entre a massa e o volume de estipulado material onde cada um tem sua densidade absoluta diferente do outro.

A massa pode sempre ser medida com uma balança – tratando-se de objetos – e o volume de um objeto regular pode ser medido multiplicando-se o comprimento, a largura e a altura.

Nos casos de objetos irregulares, que não possam ser medidos e calculados a sua área em função de sua forma, usa-se o princípio de Arquimedes para obter-se o volume.Tem-se também a densidade dos líquidos, que para se obter o valor absoluto, pode-se utilizar o picnometro e o densímetro.

Densidade Teórica

Considere um corpo que não contenha poros, mas que possa conter todos os defeitos cristalinos que uma estrutura real possa ter. A densidade teórica é definida como a razão entre a massa e o volume por ela ocupado. Note que esta definição elimina a possibilidade da haver vazios tais como poros e trincas isoladas no corpo.

Para determinar esta densidade, deve-se conhecer o volume da fase sólida. Na prática, a técnica usada para medir a densidade deve eliminar os poros fechados e abertos, no entanto, isto é algo difícil de ocorrer.

2.2 TIPOS DE ERROS

Densidade é massa sobre volume, então ao medir a densidade, encontramos a massa do objeto e dividimos por seu volume medido. Todas as medidas incluem alguma incerteza, no entanto, alguns tipos de erros podem aumentar ainda mais a incerteza nos cálculos. Relacionam-se abaixo algumas causas comuns de erros em medidas de densidade.

Volume líquido

Existem diferentes instrumentos que podemos usar para medir volume líquido: copos medidores de cozinha, béqueres, cilindros graduados e pipetas volumétricas são alguns exemplos. Infelizmente, nem todos esses instrumentos oferecem o mesmo nível de exatidão e precisão. Béqueres e copos medidores são os menos precisos entre esses. Cilindros graduados são um pouco mais precisos e pipetas volumétricas são as mais precisas entre essas ferramentas. Dependendo do tipo de instrumento utilizado, sua medida de volume pode ter um nível de erro ou incerteza maior, em outras palavras, se utilizamos um béquer para medir o volume, sua medida pode potencialmente se afastar muito mais do valor real do que se usarmos uma pipeta volumétrica.