Máquinas y Equipos

Térmicos.

Tema 1.

DIMENSIONES, UNIDADES

Y CONCEPTOS DE

TERMODINÁMICA

Prof. Santiago G.

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

LONGITUDUNIDADES EN

EL S.I.

metro (m)

centímetro (cm)

milímetro (mm)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

(Anglosajón)

pie (ft)

pulgada (in / “)

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

LONGITUD

CONVERSIONES

ENTRE SISTEMAS

1 pie (1 ft) = 30,48 cm

= 0,3048 m

1 in (1”) = 2,54 cm =

25,4 mm

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

LONGITUD: problema de clase

a)

Un tubo de cobre de una

instalación frigorífica tiene un

diámetro de 9/8” . El hueco que

queda en los conductos del

edificio es en su punto más

estrecho de 35 mm. ¿Cabrá el

tubo?

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

LONGITUD: problema de clase

b)

Tras la instalación nos

damos cuenta de que

tenemos que instalar

tubo revestido. El

revestimiento es un

aislante con grosor de

3 mm. ¿Podremos

instalar el tubo

revestido?

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

LONGITUD: problema de clase

Diámetro exterior

(in)

Diámetro exterior

(mm)

Espesor tubo

(mm)

Diámetro interior

(mm)

Diámetro interior

(in)

1 / 4 0,70

3 / 8 0,88

1 / 2 1

5 / 8 1

3 / 4 1,14

7 / 8 1,16

9 / 8 1,19

1 1,20

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

MASA y FUERZA

UNIDADES EN

EL S.I.

MASA:

gramo (gr)

kilogramo (Kg)

Tonelada (Tm)

FUERZA:

Newton (N)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

(Anglosajón)

MASA:

libra (lb)

FUERZA:

Kilopondio (Kp)

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

MASA y FUERZA

CONVERSIONES

ENTRE SISTEMAS

1 lb = 0,4536 Kg

1 Kg = 2,204 lb

F = M x a

1kp = 9,8 N

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

MASA y FUERZA: Problema de clase

El traje de un astronauta puede pesar

unos 125 Kg. El astronauta

americano de la derecha pesa 165 lb.

a) ¿Cuánta masa tiene el astronauta

con el traje puesto en unidades

del S.I. ?

b) Si la gravedad lunar es de 1,62

m/s2 , ¿Qué fuerza habría que

ejercer para levantarlo a pulso en

la Luna? ¿Y en la Tierra?

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

TEMPERATURA

UNIDADES EN

EL S.I.

Kelvin (K)

Grado Celsius

(ºC)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

(Anglosajón)

Grado

Fahrenheit (ºF)

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

TEMPERATURA

CONVERSIONES

ENTRE SISTEMAS

K= ºC + 273,15

ºF = (ºCx1,8) +32

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

ENERGÍA (CALOR)

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BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

ENERGÍA (CALOR)

UNIDADES EN

EL S.I.

Julio (J)

Kilojulio (kJ)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

Caloría (cal)

Kilocaloría (kcal)

British Thermal

Unit (Btu)

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

ENERGÍA (CALOR)

CONVERSIONES ENTRE

SISTEMAS

J = N x metro (N=M x a)

1 cal = 4,18 J

1 kcal = 4,18 kJ

1kcal= 4 Btu

1 fg = -1kcal

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

ENERGÍA (CALOR)

CONVERSIONES

ENTRE

SISTEMAS

1 cal = 4,18 J

1 kcal = 4,18 kJ

1kcal= 4 Btu

1 fg = -1kcal

Julios (J) Calorías

(cal)

Kilojulios

(kJ)

Kilocalorías

(kcal)Frigorías (fg)

Calor 1 3500

Calor 2 792

Calor 3 3,98

Calor 4 -7500

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

POTENCIA

UNIDADES

EN EL S.I.

Vatio (W)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

Kcal / h

CV

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

POTENCIA

CONVERSIONES

ENTRE

SISTEMAS

1 W = 1 J / s

1 kW = 1000 W

1 kW = 860

kcal/h

1 CV = 736 W

Problema de clase:

Para calentar una cabaña en Sierra

Nevada se requiere que la estancia

llegue a los 26ºC. Existe una caldera de

Gasoil (16,3 CV) que alimenta los

radiadores. Sólo hay combustible para

producir 172 000 kJ. ¿Cuántas horas

estará funcionando la caldera?

Recuerda: Potencia = Energía / Tiempo

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PRESIÓN

Prof. Santiago G.

UNIDADES

EN EL S.I.

Pascal (Pa)

UNIDADES

ALTERNATIVAS

Libra / in2

(psi)

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PRESIÓN

Prof. Santiago G.

CONVERSIONES ENTRE

SISTEMAS

1 Pa = 1 N / m2

1 bar = 100 000 Pa

1 atm = 101 325 Pa

1 atm = 1,013 bar

1 atm = 14,7 psi

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Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PRESIÓN: LEY DE GASES IDEALES

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P . V = n . R . T

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PRESIÓN

Prof. Santiago G.

CONVERSIONES

ENTRE SISTEMAS

1 Pa = 1 N / m2

1 bar = 100 000 Pa

1 atm = 101 325 Pa

1 atm = 1,013 bar

1 atm = 14,7 psi

Problema:

Una instalación de calefacción tiene el

indicador de baja presión encendido. El

fabricante recomienda una presión de

funcionamiento en el entorno de los 1,3

bar. El manómetro instalado señala la

presión en psi… ¿Qué deberá indicar

cuando la presión sea la adecuada?

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

DENSIDAD

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UNIDADES

EN EL S.I.

Kg / m3

gr / cm3

UNIDADES

ALTERNATIVAS

Libra / in3

BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES

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TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

DENSIDAD

Prof. Santiago G.

UNIDADES

EN EL S.I.

Kg / m3

gr / cm3

Fig. 1 Fig. 2

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

BLOQUE

1-A

MAGNITUDES Y

UNIDADES

BLOQUE

1-B

CÁLCULOS DE

DIMENSIONES

BLOQUE

1-C

TERMODINÁMICA

BÁSICA

TEMA 1

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PERÍMETRO

Prof. Santiago G.

El perímetro se

mide con

unidades de

LONGITUD. Indica

la suma de los

lados de un

recinto o

polígono.

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

PERÍMETRO

Prof. Santiago G.

El perímetro se mide

con unidades de

LONGITUD. Indica la

suma de los lados de

un recinto o polígono.

Perímetro circunferencia =

Longitud circunferencia

= 2p .r

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE

Prof. Santiago G.

La superficie se

mide con

unidades de

LONGITUD al

cuadrado.

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE ESPECÍFICA

Prof. Santiago G.

La superficie

específica es la

cantidad de

superficie de un

cuerpo en

relación con su

volumen total

(m2/m3)

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE ESPECÍFICA

Prof. Santiago G.

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE ESPECÍFICA

Prof. Santiago G.

PROBLEMA:

Calcula la superficie

específica del siguiente

radiador de 13 aletas,

cuyas medidas son: 70

cm alto, 1,5 m de largo y

18 cm de profundidad.

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE ESPECÍFICA

Prof. Santiago G.

Superficie exterior de un

tubo = 2p .r . h

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

SUPERFICIE ESPECÍFICA

Prof. Santiago G.

PROBLEMA:

Determina numéricamente qué toallero tiene más

superficie de intercambio de calor

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

VOLUMEN

Prof. Santiago G.

VOLUMEN = SUPERFICIE X ALTURA

BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES

Máquinas y Equipos Térmicos

TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

VOLUMEN

Prof. Santiago G.

VOLUMEN = SUPERFICIE X ALTURA

Un envase de volumen

1,5 litros (1000 cm3) es

de forma cilíndrica y

tiene un diámetro de 12

cm ¿Qué altura tiene?