Unidades de MedidaTcnico en mantenimiento industrial

DefinicinUna unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud fsica.En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrn o de una composicin de otras unidades definidas previamente.

DefinicinEl Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del sistema mtrico decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. En l se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas:

Patrones de Medida (ejemplos)Un patrn de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medida.

Metro(para medir longitud)Kilogramo(para medir cantidad de masa)Segundo(para medir tiempo)Amperio(para medir corriente o intensidad de corriente)Kelvin(para medir la temperatura)Candela(para medir la cantidad luminosa)Mol(para medir cantidad de sustancia)

Tablas de ConversinLas unidades del SI no han sido adoptadas en el mundo entero. Los pases anglosajones utilizan muchas unidades del SI, pero todava emplean unidades propias de su cultura, como el pie, la libra, la milla, etc.En la navegacin todava se usa la milla y legua nuticas.En las industrias del mundo todava se utilizan unidades como: PSI, BTU, galones por minuto, granos por galn, barriles de petrleo, etc.

Presin:Es el cuociente entre la intensidad de la fuerza ejercida sobre una superficie perpendicularmente a ella y el rea de la propia superficie. Fuerza por unidad de rea.

Presin: unidadesLa presin atmosfrica es de aproximadamente de 101.300 pascales (101,3 kPa), a nivel del mar .En la prctica, 10 metros col. agua =1 Bar = 1 Atm = 100 kPa = 1 kg/cm

PresinSegn el valor de referencia:

Presin absoluta: Presin que toma como referencia el vaco Presin atmosfrica: Presin absoluta ejercida por la atmsfera. Es variable, pero a efectos de clculo se considera una constante. Presin relativa: Presin que toma como referencia la presin atmosfrica

Segn el aparato de medida:

Presin baromtrica: Para presiones absolutas, Utiliza el barmetro Presin manomtrica: Para presiones relativas, Utiliza el manmetro

Presin: absoluta o relativa?

AplicacionesFrenos hidrulicos. La presin que se ejerce sobre el pedal del freno se transmite a travs de todo el lquido a los pistones, que actan sobre los discos de frenado en cada rueda multiplicando la fuerza que ejercemos.

Llantas de automviles. Se hace para que las llantas tengan elasticidad ante fuertes golpes

Temperatura:La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o fro.Por lo general, un objeto ms "caliente" tendr una temperatura mayor, y si estuviera fro, tendr una temperatura menor. Fsicamente es una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico

En el caso de un slido, los movimientos en cuestin resultan ser las vibraciones de las partculas en sus sitios dentro del slido. En el caso de un gas, se trata de los movimientos traslacional, rotacional y vibracional de sus partculas.

Entonces, se puede definir la temperatura como la cuantificacin de la actividad molecular de la materia

La temperatura se mide con termmetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medicin de la temperatura.En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor "cero kelvin" (0 K) al "cero absoluto.

Temperatura: unidadesGrado Celsius (C). Base de medida de la temperatura de los puntos de fusin y ebullicin del agua.Grado Fahrenheit (F). Base entre el punto de congelacin de una disolucin de cloruro amnico (valor cero) y la temperatura normal corporal humana (valor 100). Es una unidad tpicamente usada en Estados Unidos.Grado Raumur (R, Re, R). Usado para procesos industriales especficos, como el del almbar.Grado Rmer o Roemer. En desuso.Grado Newton (N). En desuso.Grado Leiden. Usado para calibrar indirectamente bajas temperaturas. En desuso.Grado Delisle (D) En desuso.

Capacidad calorfica y calor especfico:Cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un cuerpo en un grado. Si es especfico, es por gramo.Calora: cantidad de calor necesaria para aumentar de 14.5 C a 15.5 C la temperatura de un gramo de agua a la presin de una atmsfera.

CalorasLos seres vivos, como el ser humano, necesitan energa para poder vivir. Los organismos se alimentan para obtener combustible, la energa que le permite desarrollar sus funciones vitales. La calora se emplea como un ndice para medir la energa de los alimentos ingeridos y poder as elaborar dietas adecuadas y a menudo "bajas en caloras" (suelen suponer una reduccin de un 30%) que permitan la prdida de peso corporal en aquellos casos que se haya diagnosticado sobrepeso.

Capacidad calorfica y calor especfico: unidades

cal/C, cal/C g, J/gK, kJ/kgK

DensidadCorresponde a una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumenEjemplo: Un objeto pequeo y pesado, como un trozo de plomo, es ms denso que un objeto grande y liviano hecho de espuma de poliuretano.

Segn un cuento conocido, a Arqumedes le dieron la tarea de determinar si el orfebre de Hiern II de Siracusa desfalcaba el oro durante la fabricacin de una corona dedicada a los dioses, y si adems lo sustitua por otro ms barato (proceso conocido como aleacin).

Densidad RelativaLa densidad relativa de una sustancia es la relacin existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia.Es una magnitud adimensional (sin unidades).

Usualmente se usa el agua o el aire.

Densidad: unidadeskilogramo por metro cbico (kg/m).gramo por centmetro cbico (g/cm).kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decmetro cbico. El agua tiene una densidad prxima a 1 kg/L (1000 g/dm = 1 g/cm = 1 g/mL).gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm).Para los gases suele usarse el gramo por decmetro cbico (g/dm) o gramo por litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases ideales:

En general, la densidad de una sustancia vara cuando cambia la presin o la temperatura.Cuando aumenta la presin, la densidad de cualquier material estable tambin aumenta.Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presin permanece constante).Densidad

La densidad de los gases es fuertemente afectada por la presin y la temperatura. La ley de los gases ideales describe matemticamente la relacin entre estas tres magnitudes:

Donde R es la constante universal de los gases ideales, p es la presin del gas, M su masa molar y T la temperatura absoluta.Densidad

Ley de los Gases IdealesLa ley de los gases ideales es la ecuacin de estado del gas ideal, un gas hipottico formado por partculas puntuales, sin atraccin ni repulsin entre ellas y cuyos choques son perfectamente elsticos (conservacin de momento y energa cintica).La ecuacin que describe normalmente la relacin entre la presin, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:

Comportamiento de los Gases

ViscosidadPropiedad de los fluidos por virtud de la cual ofrece resistencia a roces tangenciales.La viscosidad puede entenderse como rozamiento interno en un fluido.La viscosidad slo se manifiesta en fluidos en movimiento.

ViscosidadSi imaginamos que un objeto slido (Ej: una goma de borrar) est formado por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformacin es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).

Viscosidad F= A v / t= v / t= dv/dy (ley de viscosidad de Newton)

En el fondo, la viscosidad es la constante de proporcionalidad entre el esfuerzo cortante por unidad de rea () y la velocidad de deformacin angular del fluido.

Viscosidad

Cmo varia la viscosidad con la temperatura?LQUIDOS

La viscosidad disminuye con la temperatura(Las molculas escapan de sus posiciones)

GASES

La viscosidad aumenta con la temperatura(Las molculas pueden chocar ms entre ellas)

Viscosidad: unidades Viscosidad dinmica (absoluta): Ns /m2 kg/(ms)1 Poise (P) = 1 g/(cms) = 0,1 Pas100 Centipoise = 1 Poise

Viscosidad: unidades Viscosidad cinemtica: Se obtiene como cociente de la viscosidad dinmica (o absoluta) y la densidad. = /m2 / scm2 / s (stoke)

pHEl pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solucin. El pH indica la concentracin de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa potencial de hidrgeno.El pH tpicamente va de 0 a 14 en disolucin acuosa, siendo cidas las disoluciones con pH menores a 7, y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolucin (donde el disolvente es agua).

pHTambin se define el pOH, que mide la concentracin de iones OH.Puesto que el agua est disociada en una pequea extensin en iones OH y H3O+:K(constante)w(water; agua) = [H3O+][OH]=1014

log Kw = log [H3O+] + log [OH]14 = log [H3O+] + log [OH]14 = log [H3O+] log [OH]pH + pOH = 14

Ejemplos de pH

pHcido Fuerte 1M0cido gstrico1,5Bebida Cola2,5Cerveza4,5T - Caf5,0 5,5Leche6,5Agua Pura7,0Sangre7,4Agua de mar8,0Jabn de manos9,5Amonaco11,5

La determinacin del pH es uno de los procedimientos analticos ms importantes y ms usados en ciencias tales como qumica, bioqumica y la qumica de suelos. El pH determina muchas caractersticas notables de la estructura y actividad de las biomacromolculas y, por tanto, del comportamiento de clulas y organismos.Ejemplo:Dependiendo del pH del suelo la Hortensia (Hydrangea) puede poseer flores rosas o azules. En suelos cidos (pH < 7) las flores son azules, mientras que en suelos alcalinos (pH > 7) son rosas.

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