PRESABERES TRANSFERENCIA DE MOMENTUM

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Muchos datos se expresan en el SI (Sistema Internacional de Unidades), aunque es frecuente utilizar medidas del sistema ingenieril inglés.

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales, utilizadas para expresar las magnitudes físicas definidas como fundamentales, a partir de las cuales se definen las demás:

Magnitud física

Unidad básica

Símbolo

Longitud

metro

m

Tiempo

segundo

s

Masa

kilogramo

kg

Intensidad de corriente eléctrica

amperio o ampere

A

Temperatura

kelvin

K

Cantidad de sustancia

mol

mol

Intensidad luminosa

candela

cd

Algunas de las unidades derivadas muy útiles son:

Fuerza

Newton

N

M·kg·s-2

Presión

Pascal

Pa

N·m-2

m-1·kg·s-2

Energía, trabajo,

cantidad de calor

Joule

J

N·m

M2·kg·s-2

Potencia

Watt

W

J·s-1

M2·kg·s-3

Las unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión kilo indica "mil" y, por lo tanto, 1 kmol son 1000 moles, del mismo modo que mili indica "milésima" y, por ejemplo, 1 mg es 0,001 g.

Los símbolos no cambian cuando se trata de varias unidades, es decir, no debe añadirse una "s", ni debe situarse un punto (".") a continuación de un símbolo, salvo cuando el símbolo se encuentra al final de una frase. Es incorrecto escribir, por ejemplo, el símbolo de kilogramos como "Kg" (con mayúscula), "kgs" (pluralizado) o "kg." (con el punto). La manera correcta de escribirlo es "kg".

Toda magnitud física consta de dos partes: una unidad que expresa la magnitud de que se trata, y un número indicando cuantas unidades se requieren para completar la magnitud. Por ejemplo, para indicar la masa de un producto podemos decir 5 kg, lo que significa que la unidad escogida como referencia es el kilogramo, y para determinar su masa se necesitan 5 unidades. Las unidades físicas quedan totalmente definidas únicamente cuando se determine el número y la unidad, igualmente una ecuación que contenga magnitudes físicas es correcta solamente mientras sea numérica y dimensionalmente correcta.

Las unidades y dimensiones de las magnitudes fuerza, masa y peso, son especialmente importantes. La masa es la magnitud que se conserva en las reacciones químicas y en los balances de materia.

La fuerza, la masa y la aceleración se relacionan con la ecuación: F =k ma, en donde encontramos un factor dimensional de conversión, en donde la constante k se transforma en una magnitud dimensional, que se representa como 1/gc, y cuyo valor numérico se fija arbitrariamente para gc el valor de 9,8067 (numéricamente igual al valor de la aceleración media de la gravedad al nivel del mar). Así la especificación completa de la constante dimensional gc es 9,8067 m kg masa/ kg fuerza s2.

El término “peso” se utiliza como una fuerza gravitacional.

Para pasar una magnitud de unas unidades a otras es preciso utilizar factores de conversión. Un factor de conversión es la relación entre el valor de una unidad en un sistema y el de la unidad correspondiente en otro sistema.

Algunos de los factores de conversión más utilizados son:

Magnitud

de

a

Factor

Densidad

lb/ft3

g/cm3

62,428

Calor

Btu

cal

251,996

Equivalente mecánico del calor

cal

J

4,1873

Longitud

in

cm

2,54

Masa

lb

g

453,592

Energía mecánica

J

erg

107

J

wat-s

1