tema 6. tablas de magnitudes fisicas y de unidades de medida, Apuntes de Física

¡Descarga tema 6. tablas de magnitudes fisicas y de unidades de medida y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity! 1 TEMA 6. TABLAS DE MAGNITUDES FISICAS Y DE UNIDADES DE MEDIDA melomarioqca@gmail.com La Tabla 6.1 contiene una selección de magnitudes físicas de indudable interés en el campo de la Química. Están tomadas de la publicación ISO STANDARDS HANDBOOK 2, 2ª. Ed. (1982) Units of measurement. En las dos primeras columnas se indican los respectivos nombres y símbolos adoptados por el Sistema Internacional de Unidades. En la tercera columna, los correspon- dientes productos dimensionales SI y, bajo ellos, las respectivas unidades SI coherentes. Algunas de estas unidades tienen nombres especiales; los adoptados por el Sistema Internacional se dan en la cuarta columna. Finalmente en la quinta columna se entregan las expresiones de algunas unidades en términos de aquellas que tienen nombres especiales. Su empleo, en ocasiones, puede resultar más cómodo y preferible, porque expresan de manera más directa las relaciones existentes entre las magnitudes involucradas. En aquellas magnitudes derivadas del ángulo plano y del ángulo sólido (magnitudes SI suplementarias) se ha considerado la proposición hecha por este autor, en los Temas 9 y 10 de esta Página Web, al CIPM y la ISO por correo electrónico en Noviembre del año 2000. En dicha proposición las dimensiones y unidades de estas magnitudes son: Ángulo plano ángulo sólido Dimensiones P S Unidades rad sr De este modo, la dimensión y la unidad para la velocidad angular, por ejemplo, serían: Dimensión P T -1 Unidad rad s -1 a diferencia de lo que aparece en la Tabla de la ISO: Dimensión T -1 Unidad rad s -1 En las Tablas 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 y 6.6 se dan las definiciones y equivalencias de algunas unidades de longitud, masa, fuerza, presión y energía, respectivamente. Para cada magnitud, las equivalencias se dan igualando cantidades de la magnitud, expresadas en diferentes unidades, y que sean equivalentes entre sí. Por ejemplo, las equivalencias de las unidades de longitud serían: 1 mile = 1 609.344 m = 63 360 in = 5 280 ft = 1 760 yd = 1.609 344 x 10 13 A 2 A partir de estas igualdades se pueden obtener todos los factores unitarios de conversión que se requieran. Por ejemplo, para convertir metros a pulgadas, el factor unitario de conversión sería: 63 360 in  = 1 1 609.344 m Estas igualdades se han obtenido tomando una cantidad unitaria de la magnitud, expresada en cualquiera de las unidades de medida, e igualándola con las cantidades equivalentes de la magnitud, expresada en las otras unidades de medida. 5 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES -1  -1 K CALOR Y TERMODINAMICA Coeficiente de dila- tación lineal Coeficiente de dila- tación cúbica l v Calor, Cantidad de calor Trabajo Enegía interna Termodinámica Entalpía Función de Hel- mholtz, Energía Libre Función de Gibbs, Entalpía libre Q W U H A G M L 2 T -2 kg m 2 s -2 joule (J) Enegía interna específica Entalpía específica Energía libre espe- cífica Entalpía libre espe- cífica u h a g L 2 T -2 m 2 s -2 J kg -1 Entropía S M L 2 T -2  -1 kg m 2 s -2 K -1 J K -1 Entropía específica s L 2 T -2  -1 m 2 s -2 K -1 J kg -1 K -1 Coeficiente de com- presibilidad isotér- mica  M -1 L T 2 kg -1 m s 2 Pa -1 6 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES Capacidad calorífica Capacidad calorífica a p cte. Capacidad calorífica a V cte. C Cp Cv M L 2 T -2  -1 kg m 2 s -2 K -1 J K -1 Capacidad calorífica específica Capacidad calorífica específica a p cte. Capacidad calorífica específica a V cte. c cp cv L 2 T -2  -1 m 2 s -2 K -1 J kg -1 K -1 Razón de capacida- des caloríficas es- pecíficas  adimensional Rapidez de flujo de calor  M L 2 T -3 kg m 2 s -3 watt (W) J s -1 Conductividad tér- mica k M L T -3  -1 kg m s -3 K -1 W m -1 K -1 Coeficiente de con- vección h M T -3  -1 kg s -3 K -1 W m -2 K -1 LUZ Y RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS Período T T s Frecuencia , f T -1 s -1 hertz (Hz) Longitud de onda  L m 7 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES Número de onda  L -1 m -1 Energía radiante Q, W M L 2 T -2 kg m 2 s -2 joule (J) . Potencia radiante, Flujo de energía ra- Diante P, e M L 2 T -3 kg m 2 s -3 watt (W) J s -1 Intensidad radiante Ie M L 2 T -3 S -1 kg m 2 s -3 sr -1 W sr -1 Radiación Le -3 -1 M T S kg s -3 sr -1 . W m -2 sr -1 Irradiación, Irradian- cia Emitancia radiante, Exitancia radiante Ee Me M T -3 -3 kg s W m -2 Constante de Stefan-Boltzmann  M T -3  -4 kg s -3 K -4 W m -2 K -4 Intensidad luminosa Iv J cd Flujo luminoso v J S cd sr lumen (lm) Cantidad de luz Qv J T S cd s sr lm s Iluminación Exitancia luminosa Emitancia luminosa Ev Mv J S L -2 cd sr m -2 lux (lx) lm m -2 Luminosidad Lv J L -2 cd m -2 Indice de refracción n adimensional 10 10 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES Polarización eléc- trica P L -2 T I m -2 s A C m -2 Magnetización Hi , M L -1 I m -1 A . Polarización mag- nética Bi , J M T -2 I -1 kg s -2 A -1 tesla (T) Wb m -2 MAGNITUDES FISICO-QUIMICAS Constante de Avo- gadro NA , L N -1 mol -1 Constante molar de los gases R M L 2 T -2  -1 N -1 kg m 2 s -2 K -1 mol -1 J K -1 mol -1 Constante de Boltzmann k M L 2 T -2  -1 kg m 2 s -2 K -1 J K -1 Constante de Planck h M L 2 T -1 kg m 2 s -1 J s Constante de Faraday F I T N -1 A s mol -1 C mol -1 Numero de entida- des elementales N adimensional Masa molar M M N -1 kg mol -1 Volumen molar Vm L 3 N -1 m 3 mol -1 Concentración de (cantidad de) solu- to B cB N L -3 mol m -3 Concentración de masa de soluto B B M L -3 kg m -3 Molalidad de solu- to B bB , mB N M -1 mol kg -1 11 11 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES Fracción molar de un soluto B xB adimensional Fracción másica de un soluto B wB adimensional . Número de carga de un ión z adimensional Coeficiente este- estequiométrico de participante A de una reacción qca. A Adimensional Razón estequiomé- trica entre partici- pantes X e Y de una reacción química S(X/Y) Adimensional Velocidad de una reacción química v N L -3 T -1 mol m -3 s -1 Constante de velo- cidad de reacción qca. de orden n k, kv (N L -3 ) 1-n T -1 (mol m -3 ) 1-n s -1 Energía interna molar Um M L 2 T -2 N -1 kg m 2 s -2 mol -1 J mol -1 Capacidad calorífica molar Cm M L 2 T -2  -1 N -1 kg m 2 s -2 K -1 mol -1 J mol -1 K -1 Entropía molar Sm M L 2 T -2  -1 N -1 kg m 2 s -2 K -1 mol -1 J mol -1 K -1 Presión osmótica  M L -1 T -2 kg m -1 s -2 pascal (Pa) N m -2 Momento dipolar de una molécula p,  L I T m A s C m Densidad de co- rriente J I L -2 A m -2 12 12 MAGNITUD FISICA SIMBOLO SI DIMENSION Y UNIDAD SI COHERENTE NOMBRE Y SIM- BOLO ESPECIAL DE LA UNIDAD UNIDAD EN TERMINOS DE UNIDADES CON NOMBRES ESCIALES Polarizabilidad eléctrica de una molécula  L -2 M T 4 I 2 m -2 kg s 4 A 2 C m 2 V -1 Fuerza iónica I N M -1 mol kg -1 . Grado de disocia- ción  adimensional Conductividad elec- trolítica ,  M -1 L -3 T 3 I 2 kg -1 m -3 s 3 A 2 S m -1 Conductividad mo- lar m M -1 T 3 I 2 N -1 kg -1 s 3 A 2 mol -1 S m 2 mol -1 TABLA 6.2 UNIDADES DE LONGITUD NOMBRE SIMBOLO DEFINICION metro m Unidad SI básica (Ver Tablas 1 y 2, Tema 3) pulgada in 1 in = 2.54 cm (exactamente) pie ft 1 ft = 12 in = 0.304 8 m (exactamente) yarda yd 1 yd = 3 ft = 36 in = 0.914 4 m (exactamente) milla legal inglesa mile 1 mile = 1 760 yd = 5 280 ft = 1 609. 344 m (exactamente) milla náutica n mile 1 n mile = 1 852 m (exactamente) ångström Å 1 Å = 10 -8 cm = 0.1 nm EQUIVALENCIAS 1 mile = 1 609.344 m = 63 360 in = 5 280 ft = 1 760 yd = 1.609 344 x 10 13 Å