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LA MEDIDA Y EL SISTEMA INTERNACIONAL DE

UNIDADES (SI)

Prof: Ing. GRAZIANA COMPIANI S.

COLEGIO BELLAS ARTES - MARACAIBO

•LA QUÍMICA es la ciencia experimental que estudia LA MATERIA y sus transformaciones, conjuntamente con sus propiedades. •MATERIA es todo aquello que tiene masa y volumen (es decir todo aquello que ocupa un lugar en el espacio). Por consiguiente, LA MASA y EL VOLUMEN son propiedades generales de la materia. Se usan LAS MEDIDAS para cuantificar las propiedades de la materia.

¿PARA QUE SE USAN LAS MEDIDAS?

MATERIA Y MATERIALES

LA MATERIA es todo lo que nos rodea.

LOS MATERIALES son las diversas formas físicas en que la materia se presenta.

¿QUÉ ES MEDIR?

ES DETERMINAR LA CANTIDAD O VALOR DE UNA PROPIEDAD FÍSICA DE LA MATERIA, LLAMADA MAGNITUD.

SE COMPARA ESTE VALOR CON UNA UNIDAD DE MEDIDA ACEPTADA CONVENCIONALMENTE.

MAGNITUD

ES TODO AQUELLO QUE PUEDE SER MEDIDO MEDIDA DE UNA MAGNITUD:

CANTIDAD + UNIDAD 150 Km

Metrología

Etimología de la palabra (griego):

METRON = medida

LOGOS = tratado

Ciencia que estudia las medidas

¿Desde cuándo existe la METROLOGÍA?

Génesis 6:15 “.......y haz de fabricarla de esta suerte :

la longitud del arca será de trescientos codos,

la anchura de cincuenta codos y de treinta codos su altura.”

Levítico 19, 35-36 “.........No cometáis injusticias en los

juicios, ni en las medidas de longitud, peso o de capacidad;

usen balanza justa, peso, medidas y sextuáreo justo”

Nuestros antepasados medían el tiempo con el sol y la luna

PRIMEROS PATRONES DE MEDIDAS Y

UNIDADES DE MEDICIÓN

Uso Común de medidas

Cerca - lejos

Rápido

Lento

Pesado

Liviano

Silencio - Ruido Frío - caliente

TIPOS DE MAGNITUDES

FUNDAMENTALES: Aquellas que se determinan directamente con un proceso de medición. DERIVADAS: Aquellas que se determinan a partir de otras medidas fundamentales.

UNIDADES •Las unidades son las referencias o patrones con respecto a los cuales se compara una medida •Están establecidas por convenio. •Deben ser constantes: no han de cambiar según el individuo que haga la medida o a lo largo del tiempo. •Deben ser universales: no han de cambiar de unos países a otros. • Han de ser fáciles de reproducir, aunque esta facilidad vaya, a veces, en detrimento de la exactitud.

Sistema Internacional de Unidades SI

Sistema coherente de unidades adoptado y recomendado a nivel mundial. Su abreviatura internacional es: “ SI “

Antecedentes del SI

Sistema Métrico Decimal

Sistema Cegesimal (CGS)

Sistema MKS ( Sistema Giorgi)

Sistema Internacional de Unidades

1799

1874

1901

1960

libra/pie/seg

Características del Sistema Internacional de Unidades SI

Magnitud Nombre de la unidad Símbolo

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

corriente eléctrica ampère A

temperatura termodinámica

kelvin K

cantidad de sustancia

mole mol

intensidad luminosa candela cd

El SI está basado en siete unidades bien definidas

y denominadas “unidades básicas”:


FACTOR PREFIJO SÍMBOLO

10³ kilo k

10² hecto h

10¹ deca da

10-¹ deci d

10-² centi c

10-³ mili m

Tiene múltiplos y submúltiplos para valores muy grandes o muy pequeños. Se amplía o se reduce la unidad multiplicando o dividiendo con una potencia exacta de diez. Se escriben en minúscula.

MÚLTIPLOS

tera giga mega kilo hecto deca

10¹² 10⁹ 10⁶ 10³ 10² 10¹

1000000000000 1000000000 1000000 1000 100 10

SUBMÚLTIPLOS deci centi mili micro nano pico

10⁻¹ 10⁻² 10⁻³ 10⁻⁶ 10⁻⁹ 10⁻¹²

0,1

0,01

0,001

0,000001

0,000000001

0,000000000001

Cada unidad de longitud es 10 veces mayor que la inmediata inferior, y 10 veces menor que la inmediata superior. Otras unidades de longitud que se usan para medir longitudes muy pequeñas:

micrometro (μm) = 10-6 m nanometro (nm) = 10-9 m. Ångström (Ǻ) = 10-10 m. picometro (pm) = 10-12 m. femtometro (fm) = 10-15 m.

UNIDADES DE LONGITUD

PROPIEDADES DE LA MATERIA

NO CARACTERÍSTICAS O EXTENSIVAS: Son aquellas que no dependen de la naturaleza del material sino de la cantidad de materia presente, por lo tanto no lo identifican. (MASA, VOLUMEN)

CARACTERÍSTICAS O INTENSIVAS: Son aquellas que dependen de la naturaleza del material y por lo tanto lo identifican. (DENSIDAD, PUNTO DE EBULLICIÓN Y PUNTO DE FUSIÓN)

kg hg dag g dg cg mg

Kilo gramo

Hecto gramo

Deca gramo

gramo Deci gramo

Centi gramo

Mili gramo

UNIDADES DE MASA

Otras unidades muy utilizadas en química son: microgramo (μg), 1 μg =10-6 g.

nanogramo (ng), 1 ng = 10⁻⁹ g.

MASA Es una propiedad general de la materia, que se define como la cantidad de materia que posee un cuerpo. Se mide con una BALANZA.

¿CÓMO SE MIDE LA MASA?

SÓLIDO:

MASA DEL SÓLIDO = MASA (SÓLIDO + PAPEL DE FILTRO) – MASA DEL PAPEL DE FILTRO

LIQUIDO:

MASA DEL LIQUIDO = MASA (LIQUIDO + ENVASE) – MASA DEL ENVASE

GAS:

MASA DEL GAS = MASA (ENVASE + GAS) – MASA DEL ENVASE

VOLUMEN

Es una propiedad general de la materia, que se define como el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.

Medidas de volumen:

1.-Sólidos regulares

2.-Sólidos irregulares.

COMO SE MIDE EL VOLUMEN

1.-SÓLIDOS REGULARES: Son aquellos que tienen una forma definida.

CUBO CILINDRO

V=L³ V=πr²h

PARALELEPÍPEDO ESFERA

V= axbxc V=4/3 π r³

b

a c

2.-SÓLIDOS IRREGULARES: Son aquellos

sólidos que no tienen una forma definida propia. Hay que emplear el método de inmersión o Principio de Arquímedes.

a) Se toma la probeta y se llena de líquido hasta cierta altura.

b) Se toma la lectura del volumen de agua alcanzado por el líquido; esto es lectura inicial.

c) Se introduce cuidadosamente el sólido y se lee nuevamente el volumen

de agua; esto es lectura final.

Volumen del objeto= lf - li

UNIDADES DE VOLUMEN

Cada unidad de volumen es mil veces mayor que la inmediata inferior y 1000 veces menor que la inmediata superior

Unidades de volumen

Relación entre volumen y capacidad

1km3 = 109 m3

1hm3 = 106 m3

1dam3=103 m3

1 m3= unidad

1dm3= 10-3 m3

1cm3= 10-6 m3

1mm3=10-9 m3

1 m3= 1000 L

1dm3= 1 L

1cm3= 10-3 L

Cada unidad de capacidad es diez veces mayor que la inmediata inferior y 10 veces menor que la inmediata superior

1 litro = 1000 ml

1 litro = 100 cl

1 litro = 10 dl

1 litro = 1 dm³ 1 ml = 1 cm³

UNIDADES DE CAPACIDAD

CAPACIDAD

Es la máxima cantidad de material que puede contener

un envase. Su unidad de medida es el LITRO.

La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. La temperatura es

una magnitud referida a las nociones comunes de frío y calor.

LA TEMPERATURA

El calor es una forma de energía que está asociada al movimiento de los átomos y moléculas, además de otras partículas que forman la materia. El calor es una cantidad de energía.

EL CALOR

DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA

La temperatura no es energía sino una medida de ella. El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale enfriamiento.

UNIDADES DE TEMPERATURA


Patrón de Masa

Las unidades del SI pueden ser representadas físicamente por medio de instrumentos o medidas materializadas.


Los valores de las unidades de medida del SI pueden ser transferidos por un patrón local conocido como Patrón Nacional de Medida a otros patrones locales que se les conocen como patrones secundarios o patrones de trabajo.

Estuche portátil de un juego

de masas


Algunas Unidades Derivadas

Magnitud Nombre de la unidad Símbolo

superficie metro cuadrado m²

volumen metro cúbico m³

velocidad metro por segundo m/s

aceleración metro por segundo cuadrado

m/s²

volumen específico

metro cúbico por kilogramo m³/kg

luminancia candela por metro cuadrado cd/m²

DENSIDAD

La densidad, relaciona la masa de la sustancia con el volumen que ocupa.

D= m/v

UNIDADES : Kg/m³ g/cm³

Aire 0,012

Alcohol 0,8

Agua 1

Densidades de algunas sustancias (g/cm3)

Aluminio 2,7

Cobre 8,9

Plata 10,5

Plomo 11,3

Hierro 7,8

Mercurio 13,6

Oro 19,3

DENSIDAD

Masa por unidad de volumen del corcho:

240 : 1000 = 0,24 g /cm³

Masa por unidad de volumen del plomo:

11290 : 1000 = 11,29 g /cm³

corcho plomo

1000 cm3 de volumen

PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE EBULLICIÓN.

PUNTO DE FUSIÓN: Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado SÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de la presión del sistema.

PUNTO DE EBULLICIÓN: Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado LÍQUIDO a estado GASEOSO. Depende de la presión del

sistema.

Algunas unidades de otros sistemas aceptados en el SI

NOMBRE SÍMBOLO

área a

hectárea ha

bar bar

angstrom Å

Algunas unidades tradicionales aceptadas en el

SI

NOMBRE SÍMBOLO

minuto min

hora h

día d

grado

minuto '

segundo "

NOMBRE SÍMBOLO

litro l, L

tonelada t

neper Np

Algunas unidades antiguas de longitud y sus equivalencias

Unidades antiguas

Equivalencia con el SI

Pulgada 2,5 cm

Palmo o cuarta 21 cm

Pie 30 cm

Codo 41,8 cm

Vara 0,839 m

Algunas unidades antiguas de longitud y sus equivalencias

Unidades antiguas Equivalencia con el SI

Legua corta

Legua larga

3,933 m Francia

4,800 m Suiza

7,409 m Alemania

8,335 m Hungría

Millas inglesa

Milla castellana

1,609 m

1,852 m

Jornada Distancia que un hombre puede recorrer desde la salida hasta la puesta del sol.

Reglas de escritura del SI

Uso de la coma (,):

escribir: 345,7 m no escribir 345.7 m


Uso del espacio

ESCRIBIR NO ESCRIBIR

5 678 200 m 5,678200 m

0,025 7 m 0.0257 m



0,7 m o,7 m

$50,00 $50,oo

Escribir con caracteres regulares y homogéneos


No combinar unidades del SI con unidades de otros sistemas cuando se expresan magnitudes.


km/l km/gal


Los símbolos de las unidades deben de escribirse con minúscula excepto las que se derivan de nombres propios.

UNIDAD ESCRIBIR NO ESCRIBIR

metro m M ó Mtr.

segundo s S ó Seg.

ampère A Amp.

pascal Pa Pa ó Pas.


Utilizar signos de puntuación solo en casos necesarios


33,2 m 33,2-m

40,2 kg 40,2.kg

Entre la cantidad y el símbolo, dejar un espacio vacío, sin ningún gráfico


No usar siglas o iniciales como símbolos de unidades


2 cm³

2 cc

16 m/s 16 m.p.s


Los símbolos de las unidades se escriben en singular indistintamente del valor de la cantidad expresada


0,06 m 0,06 ms

66,5 g 66,5 gs

APRECIACIÓN O SENSIBILIDAD DE UN

APARATO DE MEDICIÓN

En los líquidos, la CAPACIDAD de un instrumento de medición se define como la máxima cantidad de liquido que él puede medir.

Mínima cantidad de materia que se puede determinar con un aparato de medición. En términos matemáticos: APRECIACION = _lectura mayor – lectura menor___ nº de divisiones entre las lecturas

Capacidad pipeta: 10 ml Capacidad probeta: 100 ml

Sensibilidad probeta:1ml Sensibilidad pipeta: 0,1 ml

Capacidad de un aparato para acercarse al valor verdadero. Una medida puede ser muy exacta y poco sensible, o muy sensible pero poco exacta. Ejemplo: valor verdadero=12.22mm Exactas Sensibles Sensibles no sensibles no exactas Exactas 12.2 12.18 12.22 12.2 12.25 12.21 12.2 12.16 12.22

EXACTITUD

INDETERMINADOS O ACCIDENTALES: Son ocasionados por el operador u otros factores que afecten a la medida. DETERMINADOS O SISTEMÁTICOS: Son aquellos debidos al aparato de medición y normalmente vienen de fabrica, al originarse durante su proceso de construcción. ES IMPOSIBLE ENCONTRAR EL VERDADERO VALOR DE UNA MEDIDA , EL LIMITE LO IMPONE LA SENSIBILIDAD DEL APARATO.

ERRORES

ERROR EXPERIMENTAL:

Es la diferencia entre el valor verdadero y el valor

medido. Este se relaciona directamente con la

apreciación del instrumento de medición.

E= Valor verdadero - Valor medido

–Ejemplo:

–Valor verdadero :12.22mm

–Valor medido: 12.20mm

–Error: 0.02 mm

Para medir liquídos y temperatura, la expresión matématica del error experimental es:

E = Apreciación

5

ERRORES

ERROR PORCENTUAL: Es el error cometido en cada unidad de medida, toda vez que se hace una medición. Matemáticamente se expresa: E% = (E/medida realizada)x100 El error porcentual es indicativo de la PRECISIÓN de una medición. PRECISIÓN: Es la medida de la concordancia existente entre un grupo de valores experimentales.

ERRORES

GCS / 2012

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