Quilates de oro con la fuerza de empuje

 Podemos calcular, aproximadamente, los quilates de oro que tiene una joya de forma muy simple y en casa

FUNDAMENTO TEÓRICO:

El fundamento teórico para determinar los quilates de una joya de oro mediante una balanza y un vaso de precipitados con agua se basa en el principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje igual al peso del volumen de fluido desalojado. En este método, primero se mide el peso de la joya sola y luego su peso aparente cuando está completamente sumergida en agua pero flotando mientras se sujeta con una cuerda; esto último nos da el valor de la fuerza de empuje en gramos y a partir de este empuje se puede calcular el volumen de la joya (ya que el empuje es igual al peso del agua desplazada) y, con el peso real y el volumen, se obtiene la densidad de la pieza. Finalmente, comparando esta densidad con la densidad del oro puro (aproximadamente 19,3 g/cm³), se puede estimar la proporción de oro presente y, por tanto, sus quilates, teniendo en cuenta que el oro de 24 quilates es puro y valores menores indican aleaciones con otros metales.

MATERIALES:

• Balanza de precisión
• Vaso de precipitados
• Agua
• Anillo de oro
• Cuerda
• Calculadora

PROCEDIMIENTO:

1. Pesamos el anillo en la balanza y anotamos
2. Ponemos un vaso de precipitados con agua sobre la balanza y taramos
3. Atamos el anillo a una cuerda y lo introducimos en el agua sin que toque el suelo, anotamos el peso que sale.
4. Calculamos la densidad del anillo teniendo en cuenta que la fuerza del empuje es igual al volumen del líquido desalojados (densidad = masa/volumen)
5. Miramos la tabla

CÁLCULOS:

RESULTADOS:

El anillo pequeño tiene una densidad de 15,56 g/ml --> corresponde con aproximadamente 18,5 K

El anillo grande tiene una densidad de 14,77 g/ml --> corresponde con aproximadamente 17 K