¿Qué es un hidrómetro?
Un hidrómetro es un instrumento científico utilizado para medir tanto la gravedad específica como la densidad de un líquido, basado en el principio de flotabilidad de Archimedes. Se compone de un bulbo de vidrio sellado con un tubo largo y delgado conectado a un extremo, y está pesado con mercurio o disparo de plomo debajo de la bombilla para que pueda flotar en posición vertical. La porción del tubo está etiquetada con una escala para que cuando se coloque en un líquido, se puede ver la gravedad específica medida. El instrumento se calibra típicamente para su uso con líquido a cierta temperatura, y la escala puede variar según su uso previsto.
El principio de la flotabilidad de los arquimedes establece que un objeto que flota en líquido se levanta por una fuerza igual al peso del líquido desplazado por el objeto. Esto significa que cuanto menor sea la densidad, más se hundirá el hidrómetro en la muestra de líquido. Por otro lado, con mayor densidad, hay una mayor fuerza que elevará la bombilla más alta en el líquido.
Para usar un hidrómetro, la muestra de líquido debe verse en un cilindro de vidrio alto o un recipiente similar. El hidrómetro se coloca verticalmente en el líquido con el extremo de la bombilla hacia abajo para que se balancee y flote en la muestra. La profundidad de la flotación del bulbo se mide usando la escala en el cuello del tubo, y la lectura debe tomarse en el plano del nivel del agua, no donde el líquido se aferra al costado del cuello. La escala generalmente se mide en términos de gravedad específica, con un rango de justo por debajo de 1 a justo por encima de ella, como 0.95 a 1.05.
La gravedad específica de un líquido es la relación de la masa de ese líquido a la de un volumen igual de agua pura. En términos más simples, es cuántas veces es más ligera o más pesada el líquido que el agua. Dado que es una relación de masa, la gravedad específica no tiene unidades. Por ejemplo, una gravedad específica de 1 significa que el líquido tiene la misma masa y densidad que el mismo volumen de puroagua, o si la medición es inferior a 1, el líquido es menos denso con una gravedad específica más baja.
Dado que la densidad de un líquido generalmente cambia con la temperatura, un hidrómetro se calibra típicamente para usarse con líquido a cierta temperatura. Tradicionalmente, se calibró un hidrómetro para medir la gravedad específica utilizando la densidad del agua a 39 ° F (4 ° C) porque ese es el punto en el que el agua pura alcanza la máxima densidad. Recientemente, sin embargo, es más común que uno se calibre a 60 ° F (15.5 ° C) o 68 ° F (20 ° C). La calibración del instrumento generalmente se etiquetará en el cuello del tubo, y la muestra de líquido debe estar a la temperatura de calibración cuando se tome la medición.
Hay varios tipos diferentes de hidrómetros, que tienen diferentes escalas que varían según su uso. Un hidrómetro para líquidos pesados generalmente tendrá una escala que comienza a 1 y más, y uno para líquidos ligeros podría tener una escala Starting muy por debajo de 1. Un hidrómetro de batería, que a menudo viene como un modelo digital, mide la gravedad específica del líquido de la batería y puede usarse para determinar la condición y carga de una batería. Otros hidrómetros incluyen alcoholyómetros, que miden en términos de prueba de alcohol y sacarómetros, que miden la densidad de azúcar en una solución de azúcar.