Calculo de Sensibilidad, Exactitud y Presiciòn de Materiales de Laboratorio

Laboratorio De Fisicoquímica

PRACTICA NO. 1

Objetivos:

• Poder calcular la sensibilidad, exactitud y precisión de algunos instrumentos de medición.
• Para poder cumplir nuestro objetivo se llevara a cabo una serie de ediciones, utilizando tres instrumentos distintos: regla, metro y vernier o pie de regla, que nos permitirán realizar cálculos con los datos obtenidos.
  Introducción Teórica:
  

LA PRECISIÓN Y LA EXACTITUD EN LA MEDICIÓN

La necesidad que ha tenido el ser humano de resolver los problemas que ha enfrentado, descubrir los secretos de la naturaleza y un enorme afán e vivir mejor, lo ha conducido a acrecentar su conocimiento y comprensión de su entrono. De este modo, el ser humano ha tenido acceso a l conocimiento verdadero, que es la ciencia.
Galileo hizo resallar la importancia de la medición en la experimentación para comprobar los hechos y dar validez a los conocimientos adquiridos.
Así también, una de las tareas importantes del científico es la experimentación sistemática mediante la medición y el análisis de resultados para formular conclusiones. La medición permite verificar la veracidad o falsedad de un evento, de tal manera que es una parte importante del desarrollo de la ciencia, pues permite desechar ideas falsas e ir modificando teorías.
La física estudia las propiedades o atributos físicos de la materia, los cuales es preciso medir para poder estudiarlos, además, es una ciencia exacta, ya que por medio de ella se desarrollan teorías y leyes para pronosticar resultados en experimentos o fenómenos semejantes.

ANÁLISIS DE ERROR E INCERTIDUMBRE

Al realizar una medición es muy probable que el resultado no coincida con el valor real de la magnitud, es decir, tal vez haya un error: puede ser un poco mayor o menor que la medida real.
Los errores conducen a resultados aparentemente verdaderos, pero no pueden esperar conclusiones provechosas.
Un experimento no esta exento de errores por lo que es importante detectar la fuente de error para considerar su magnitud y buscar evitarlos, corregirlos o disminuirlos.
Los errores o desviaciones de las mediciones tal vez se deben a los malos hábitos, descuidos o errores cometidos por el observador. También puede tener influencia el medio, falta de calibración y defectos de los aparatos e instrumentos de medición.
La mayor precisión posible de una regla de acero se determina por el tamaño de la menor graduación, que suele ser del orden de 0.01 in o de 0.1mm. Para una mayor posición el mecánico sirve de un calibrador estándar micrométrico.
La elección de un instrumento de medición se determina por la precisión requerida y por las condiciones físicas que rodean la medición. Una elección frecuente del mecánico o el maquinista frecuentemente es la regla de acero, esta regla es por lo común bastante precisa cuando se miden longitudes accesibles.
Para la medición de diámetros interiores y exteriores pueden usarse calibradores. El calibrador mismo no puede ser leído directamente por lo que debe acoplárse una regla de acero o un medidor estándar.

• PRECISIÓN:
  Determinación, exactitud Instrumentos de precisión, los muy minuciosos y de gran exactitud.
• SENSIBILIDAD:
  Es la facultad de percibir sensaciones, propiedad de las cosas que ceden fácilmente, la sensibilidad de un instrumento se determina por su exactitud.
• EXACTITUD:
  Regularidad, veracidad y precisión en algo en este caso de las mediciones.

DESARROLLO:

PROBETAS
1.- Medir la longitud de la escala de las tres probetas ( 250ml, 25ml, 10ml ), con la regla, el metro y el vernier. Anotar resultados.
2.- Medir el diámetro interno de las probetas con el vernier. Anotar lo resultado.
3.- Hacer él calculo de : la sensibilidad, exactitud.

TERMÓMETROS
1.- observar con detenimiento el juego de termómetros.
2.- Registrar la temperatura de cada uno de los termómetros.
3.- Unificar las temperaturas a Celsius
4.- Determinar sobre la base de las lecturas de temperaturas que termómetro es el de mayor precisión.

TABLA DE DATOS OBTENIDOS ( PROBETAS )

No. De probeta Capacidad de la probeta Regla Metro Vernier L
A 250ml 28.9cm 28.8cm 28.92cm 3.35cm
B 25ml 13.2cm 13.2cm 12.8cm 1.56cm
C 10ml 8cm 8cm 8.02cm 1.2cm

CALCULOS

SENSIBILIDAD: Relación existente entre la magnitud de la escala y el tamaño del instrumento.

Regla:
Probeta A = 28.9 cm / 250 ml = 0.1156 cm/ml
Probeta B = 13 cm / 25 ml = .52 cm/ml
Probeta C = 8 cm / 10 ml = .8 cm/ml
Metro:
Probeta A = 28.8 cm / 250 ml = 0.1152 cm/ml
Probeta B = 13.2 cm / 25 ml = .528 cm/ml
Probeta C = 8 cm / 10 ml = .8 cm/ml
Vernier:
Probeta A = 28.97 cm / 250 ml = 0.1158 cm/ml
Probeta B = 12.8 cm / 25 ml = .512 cm/ml
Probeta C = 8.02 cm / 10 ml = .802 cm/ml

EXACTITUD: Es el porciento obtenido de la relación entre el valor medio y el valor real.

PROBETA A
Volumen = r2 x H = (3.1416)(1.67)2 x (28.8cm) = 252.33
Volumen = r2 x H = (3.1416)(1.67)2 x (28.9cm) = 253.21
Volumen = r2 x H = (3.1416)(1.67)2 x (28.92cm) = 253.38
Exacto = " de los valores / # de valores
Capacidad total de la medición

Exact = (252.33+253.21+253.86)/3 = 101%
250
PROBETA B
Volumen = r2 x H = (3.1416)(.78)2 x (13.2cm) = 25.22
Volumen = r2 x H = (3.1416)( .78)2 x (13m) = 24.84
Volumen = r2 x H = (3.1416)( .78)2 x (12.8cm) = 24.46
Exact = " de los valores / # de valores
Capacidad total de la medición
Exact = ( 22.5 + 24.84 + 24.46 )/3 = 99.36%
25 .
PROBETA C
Volumen = r2 x H = (3.1416)(.06)2 x (8cm) = 9.04
Volumen = r2 x H = (3.1416)( .06)2 x (8m) = 9.04
Volumen = r2 x H = (3.1416)( .06)2 x (8.02cm) = 9.07
Exact = " de los valores / # de valores
Capacidad total de la medición
Exact = ( 9.04 + 9.04 + 9.07 )/3 = 90.5%
10.

TABLAS DE RESULTADOS DE PROBETAS

No de probeta Sensibilidad: Regla Metro Vernier Exactitud
A 0.1153cm/ml 0.1153 cm/ml 0.1158 cm/ml 101%
B 0.52 cm/ml 0.528 cm/ml .512 cm/ml 99.36%
C 0.8 cm/ml 0.8 cm/ml 0.802 cm/ml 90.5%

TABLA DE DATOS OBTENIDOS TERMOMETROS

No. De termómetro Temperatura
1 74 °F
2 74.5 °F
3 25 °F
4 24 °F
5 75 °F

CÁLCULOS

PRECISIÓN: Capacidad de un instrumento para repetir la misma lectura de medición bajo las mismas condiciones de operación.

T1 = 74°F 23.3 °C
°C = °F-32/1.8 = 74-32 / 1.8 = 23.3°C
T2 = 74.5°F 23.6 °C
°C = °F-32/1.8 = 74.5-32 / 1.8 = 23.6°C
T3 = 25°F 25 °C
°C = °F-32/1.8 = 25-32 / 1.8 = 25°C
T4 = 24°F 24.1 °C
°C = °F-32/1.8 = 24-32 / 1.8 = 24.1°C
T5 = 75°F 23.8 °C
°C = °F-32/1.8 = 75-32 / 1.8 = 23.8°C

• CONCLUSIONES:
  En esta practica se cumplió el objetivo fijado, se aprendió a realizar mediciones con diferentes instrumentos tales como regla, termómetro y vernier.
  
• Ademas a realizar cálculos de sensibilidad y exactitud de un instrumento.
  
• A medir temperaturas y realizar comparaciones en base aun punto de referencia para localizar al instrumento mas preciso.