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 A.1.1 Unidades Físicas
A AMBIENTE
A1 Física Ambiente
A11 Unidades Físicas
A14 Transmisión Calor
A15 Ejercicios

Una dimensión es el nombre dado a cualquier magnitud que se puede medir. Por ejemplo, el espacio ocupado por un objeto se califica por la dimensión llamada volumen. La distancia entre dos puntos se califica por la dimensión llamada longitud. Las dimensiones comunes utilizadas en un curso de transmisión del calor son la longitud, el tiempo, la masa, el calor y la temperatura.

Para poder realizar cálculos numéricos, cada dimensión debe cuantificarse mediante una unidad definida y reproducible. Las unidades son los nombres arbitrarios que especifican la magnitud de cada dimensión. Por ejemplo, el metro es una unidad para la dimensión de longitud. Otras unidades de longitud usadas para cuantificar esta dimensión son el pie, la yarda, la milla, el milímetro, el centímetro y el kilómetro.

Actualmente existen en todo el mundo varios sistemas de unidades diferentes. En la industria, la investigación y el desarrollo, el sistema SI (Sistema Internacional) se esta imponiendo rápidamente sobre los restantes sistemas de unidades. E1 sistema SI ha sido adoptado por la International Organization for Standardization y recomendado por un gran numero de organizaciones nacionales de metrologia. Por estas razones utilizaremos las unidades SI en todo este estudio. Las unidades usadas en el sistema SI se describen en el Apéndice F, junto con una lista de factores de conversión entre el sistema SI y el sistema británico que todavía se usa frecuentemente en los Estados Unidos. Las unidades asignadas al sistema SI y a otros sistemas comúnmente utilizados se resumen en la siguiente tabla:

Tabla .1 Unidades básicas y derivadas en varios sistemas

Dimensión

SI

MKS

CGS

EEUU

Longitud

m

m

cm

pie

Tiempo

s

s

s

s

Masa

Kg

UTM

g

lbm

Temperatura

ºK

ºC

ºC

ºF

Calor

Julio

kcal

cal

Btu

En la formulación de ecuaciones suelen aparecer implicadas magnitudes físicas que se derivan de las dimensiones primarias, de manera que las operaciones aritméticas de las magnitudes físicas de los elementos deben ser compatibles con la magnitud física del resultado. Para evitar errores se debe verificar que las operaciones matemáticas de sus magnitudes, expresadas en las dimensiones primarias sean coherentes. A continuación se ofrece una tabla de algunas magnitudes físicas utilizadas con sus símbolos y dimensiones asociadas, complementaria de la nomenclatura de todos los símbolos mas utilizado y que figura en el Apéndice F.

Tabla .2 Algunas magnitudes físicas con sus símbolos y dimensiones asociadas

Magnitud Símbolo Dimensión prim Dimensión SI Unidad
Longitud

L,x

L

m

metro

Tiempo

t

t

s

segundo

Masa

M

M

Kg

kilogramo

Temperatura

T

T

ºK

º Kelvin

Velocidad

v

L/t

m/s

m/s

Aceleración

a

L/t2

m/s2

m/s2

Fuerza

F

ML/t2

Kg· m/s2

Newton

Trabajo, energía ,Calor

E,q

ML2/t2

Kg· m2/s2

Julio

Potencia

W

ML2/t3

Kg· m2/s3

Watio

Flujo de calor

Q

M/t3

Kg /s3

Watio/m2

Presión

P

M/t2L

Kg /sm

N/m2

Densidad

D

M/L3

kg/m3

kg/m3

Calor especifico

g

L2/t2T

m2/sºK

J/Kg ºK

Conductividad térmica

l

ML/t3T

Kg· m/sºK

W/m ºK

Conductancia térmica

k

M/t3T

kg/sºK

W/m2 ºK

Resistencia térmica

R

Tt3/ML

sºK/kg

m2 ºK/W

Actualizado 30/09/04

   © Edición y Contenido: M. Martín Monroy |