Magnitud: Propiedad o Cualidad que es susceptible de ser medida y por lo tanto puede expresarse cuantitativamente.

Magnitudes y Unidades

Unidades o Sistema de Unidades: Conjunto de referencias (Unidades) elegidas arbitrariamente para medir todas las magnitudes.

Es un conjunto sistemático y organizado de unidades adoptado por convención

El Sistéme International d´Unités (SI) esta compuesto por tres tipos de magnitudes

i. Magnitudes fundamentales ii. Magnitudes derivadas iii. Magnitudes complementarias

Sistema Internacional de Unidades S.I.

i. Magnitudes fundamentales(Son sólo siete)

AAmpereCorriente eléctrica

molmolCantidad de sustancia

cdCandelaIntensidad luminosa

KKelvinTemperatura

ssegundoTiempo

kgkilogramoMasa

mmetroLongitud

Símbolo de la unidad

Unidad básica

cantidad

ii. Magnitudes derivadasMagnitud unidad básica Símbolo de la

unidad

Area metro cuadrado m2

Volumen metro cúbico m3

Frecuencia Hertz 1 / s = Hz

Densidad de masa kilogramo por metro cúbico

kg / m3

Velocidad metro por segundo m / s

Velocidad angular radián por segundo rad / s

Aceleración metro por segundo cuadrado

m / s2

Fuerza Newton kg m /s2 = N

Presión Pascal N / m2 = Pa

Trabajo y energía Joule N m = J

Potencia Watt J/s = W

Carga eléctrica Coulomb A s = C

Resistencia eléctrica Ohm Ω

luminosidad Candela por metro cuadrado

cd / m2

iii. Magnitudes Complementarias

magnitud Unidad de medida

Símbolo de la unidad

Ángulo plano Radián rad

Ángulo sólido Esterorradián sr

Son de naturaleza geométrica Se usan para medir ángulos

En una pequeña finca de los llanos orientales se tiene instalado un molino de viento para obtener el agua de un pozo. Si el medidor de volumen de agua aparece una lectura de 15 galones. ¿Cuál seria su equivalente en litros y en S.I.

A. 1 GALON EQUIVALE A 3,785 LITROS 5 GALONES X

X= 5 GAL X 3,785 LT/ 1 GALON X= 18,925 LITROS

EJEMPLO

B. En S.I. El volumen viene expresado en metros cúbicos

1 litro equivale a 0,001 metro cubico 18,925 litros x

X= 18,925 lt x 0,001 m³ / 1 lt

X= 18,925 x 10¯³ m³

Es la cantidad de materia contenida en un objeto.

Convertir las siguientes unidades a gramos: A. 1,2 kg b. 35 mg c. 12µg.

MASA

Se define como la cantidad de masa en volumen de una unidad

D = m / v Unidades g/ml

Calcular la densidad del alcohol etilico, sabiendo que 80 ml pesan una masa de 64gr

D= 64 g/ 80 ml d= 0,80 g/ml

DENSIDAD

EL acido sulfúrico (H2SO4), concentrado tiene una densidad de 1,84 g/ml. Calcular el peso de 50 ml.

D= m/v m =v x d

m= 50 ml x 1,84 g/ml

m = 92 g

1.Calcular la densidad y el peso especifico de un cuerpo que pesa 210 g y tiene un volumen de 13 cm³.

2. A 273,15 K y una atmosfera de presión, 22,4l de oxigeno tiene una masa de 32 g, hallar la densidad en g/l

3. Cuantos ml de bromo se deberan tomar para tener 34 g? densidad bromo: 3,40 g/l

TAREA

Es la densidad de un material con relación a la del agua a 4ºc , la Densidad estándar del agua es 1g/ml.

G. e. = densidad de la sustancia en g/ml ---------------------------- densidad del agua a 4 c en g/ml

Cuál es la gravedad especifica de una muestra de orina cuya densidad es de 1,02 g/ml.

GRAVEDAD ESPECIFICA

Gravedad es. = 1,02 g/ml / 1 g/ml

G e= 1,02

Calor y primera ley de la termodinámica

Energía Térmica

La transferencia de energía térmica es producida por una diferencia de temperatura entre un sistema y sus alrededores, la cual puede o no cambiar la cantidad de energía térmica en el sistema.

El término calor se utiliza para dar entender tanto energía térmica como transmisión de energía térmica.

Cuando cambia la temperatura de un sistema y en el proceso cambia la temperatura de un sistema vecino, decimos que ha habido flujo de calor que entra o sale del sistema.

Unidades de calor La caloría fue definida como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5ºC a 15.5ºC.

La unidad de calor en el sistema ingles es la unidad térmica británica (Btu), definida como el calor necesario para elevar la temperatura de 1 lb de agua de 63ºF a 64ºF.

En el sistema SI la unidad de calor es la unidad de energía, es decir, el Joule.

Capacidad Calorífica y calor específico

La capacidad calorífica, C, de una muestra particular de una sustancia se define como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de esa muestra en un grado centígrado.

Q = C DTEl calor específico c de una sustancia es la capacidad calorífica por unidad de masa.

TmQ

mC

c

El calor específico molar de una sustancia es la capacidad calorífica por mol.

ejemplo

La energía requerida para aumentar la temperatura de 0.50 kg de agua en 3°C es:

Q = mcDT = (0.5)(4186)(3) = 6.28 x 103 J.

Donde c = 4186 J/kg °C

EJERCICIOS 1.El calor especifico del hierro es 0,107

cal/g°c Que cantidad de calor se necesita para

calentar 100 gr de hierro desde 20°c hasta 70°c.

2.Que cantidad de energía calorífica se necesita para calentar 200 g de aluminio desde 20°c hasta 30°c? el cp del aluminio es 0,908j/g°c

3.Cuantas calorias se necesitan para elevar la temperatura de 50ml de agua desde 15°c a 50°c y cp agua 1 cal/g°c.

Calores específicos de algunas sustancias a 25°C y presión atmosférica

Calor específico

Sustancia J/kg °C Cal/g °C

Sólidos elementales

AluminioBerilioCadmioCobreGermanioOroHierroPlomoSilicioPlata

9001830230387322129448128703234

0.2150.4360.055

0.09240.077

0.03080.107

0.03050.1680.056

Otros sólidos

LatónVidrioHielo (-5°C)MármolMadera

380837

2090860

1700

0.0920.2000.500.210.41

Líquidos

Alcohol (etílico)MercurioAgua (15°C)

2400140

4186

0.580.0331.00

Gas

Vapor (100°C) 2010 0.48

Si se suministran 6401,5 J a 45 ml de agua a 14°c. ¿Cuál será la temperatura Final en °c, y °f?

Rta: 48 °c

Una kilocaloría de calor eleva la temperatura de 200g de hierro Fe en 46,7°c ¿calcular el calor especifico del hierro?

Rta: 0,1070 cal/g°c. verificar tabla

TEMPERATURA ES LA CAPACIDAD QUE ESTE TIENE PARA

CEDER CALOR A OTRO CUERPO RECIBIRLO DE ESTE

              

CALOR Y TEMPERATURA CALOR .- ES UNA FORMA DE ENERGIA, CUYA

UNIDAD DE MEDIDA ES LA CALORIA TEMPERATURA .- ES LA MEDIDA DEL EFECTO

DEL CALOR

ESCALAS MAS COMUNES

ESCENCIALMENTE SON 3 LAS ESCALAS MAS UTILIZADAS SON:

* CENTIGRADA * FAHRENHEIT

*KELVIN (ABSOLUTA)

ESCALA CENTIGRADA ESCALA CREADA EN 1742 POR EL

ASTRONOMO SUECO SU PUNTO DE FUSION ES DE 0° C SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 100° C

ESCALA FAHRENHEIT CREADA EN 1714 POR EL FISICO ALEMAN SU PUNTO DE FUSION ES DE 32° F SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 212° F

ESCALA KELVIN ESCALA CREADA POR LORD KELVIN EN EL

AÑO DE 1848 SU PUNTO DE FUSION ES DE 273.16° K SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 373.16° K SE DENOMINA ESCALA CENTIGRADA

ABSOLUTA

OTRAS ESCALAS CONOCIDAS

ESCALA REAUMUR CREADA POR EL FISICO FRANCES EN EL AÑO DE 1731

PUNTO DE FUSION 0° Re PUNTO DE EBULLICION 80° Re

ESCALA RANKINE CREADA POR EL INGENIERO Y FISICO ESCOCES EN EL AÑO DE 1859

SU PUNTO DE FUSION ES 460° Ra SU PUNTO DE EBULLICION ES DE 672° Ra ES CONOCIDA COMO FAHRENHEIT

ABSOLUTA

FORMULAS PARA CONVERSIONES

° C =(5/9) (° F – 32)° F =(9/5) (° C) + 32° K =° C + 273.16 ° C =° K – 273.16

1. Convertir la temperatura corporal de una persona sana de 98,6 °F a temperatura celsius.

°C =5/9 (°F -32) = 5/9 (98,6°F – 32) °C = 5/9 (66,6) === 37 °C

EJERCICIOS

1.Convertir las siguientes temperaturas a escala kelvin.

A. 25°c b. 627°c c. -50°c

2. El alcohol etilico hierve a 78,5 °C y se congela a -117°c a una atmosfera de presión. Convertir estas temperaturas a escala kelvin.

TAREA

3. Los puntos de fusión de los halogenos fluor, cloro, bromo y yodo son 54, 172, 266 y 387 K, respectivamente, convertir estas t a grados centigrados.

4. Convertir 32°F A °C -58°F A °C 68°F A °C 37°C A °F

TALLER