C.6.0 Dimensiones y unidades físicas Actualmente existen en todo el mundo varios sistemas de unidades diferentes. El sistema SI (Sistema Internacional) ha sido adoptado por la International Organization for Standardization y recomendado por un gran numero de organizaciones nacionales de metrología. Magnitud Longitud Tiempo Masa Temperatura Intensidad eléctrica Intensidad luminosa Cantidad de materia Símbolo Dimensión SI Unidad L, x m Metro t s Segundo M Kg Kilogramo T ºK º Kelvin A Amperio Cd Candela mol Mol Magnitudes físicas derivadas En la formulación de ecuaciones suelen aparecer implicadas magnitudes físicas derivadas de las dimensiones primarias. Para evitar errores se recomienda verificar que las operaciones matemáticas, expresadas en las dimensiones primarias, sean coherentes y compatibles con la magnitud física del resultado. A continuación se ofrece una tabla con las magnitudes físicas mas utilizadas, con sus símbolos y dimensiones asociadas. Magnitud Símbolo Ecuación Dimensión. Dimensión SI Superficie S x2 L2 m2 Volumen V x3 L3 m3 Velocidad v x/t L/t m/s Aceleración a v/t L/t2 m/s2 Fuerza F M·a ML/t2 Kg·m/s2 2 2 Trabajo, energía ,Calor E, q F·x ML /t Kg·m2/s2 2 3 Potencia W E/t ML /t Kg·m2/s3 Flujo de calor Q W/S M/t3 Kg /s3 2 Presión P F/S M/t L Kg /s2·m 3 Densidad D M/V M/L kg/m3 2 2 Calor especifico L /t T m2/s2·ºK γ E/M·∆t 3 Conductividad térmica ML/t T Kg·m/s3·ºK λ Conductancia térmica k M/t3T kg/s3·ºK λ/L 3 Resistencia térmica R Tt /ML s3·ºK/kg L/λ Unidad m2 m3 m/s m/s2 Newton Julio Vatio Vatio/m2 Pascal kg/m3 J/Kg ºK W/m ºK W/m2 ºK m2 ºK/W Múltiplos y submúltiplos Las unidades físicas se pueden expresar en Múltiplos para facilitar la expresión de medidas muy grandes o pequeñas, mediante potencias de 10, y añadiendo un prefijo a la unidad, que se corresponde con una letra antes del símbolo. Los mas utilizados son: Múltiplos 1012 (billón) 109 106 (millón) 103 = 1000 102 = 100 101 = 10 Prefijo TeraGigaMegaKiloHectoDeca- Símbolo TGMKHD- C.6.0 Dimensiones y Unidades.doc 1 Submúltiplos 10-1 = 0.1 10-2 = 0.01 10-3 = 0.001 10-6 10-9 10-12 Prefijo decicentimilimicronanopico- Símbolo dcmµηπ- En la práctica no es recomendable utilizar los múltiplo de 10 (Deca-) y 1/10 (deci-), y en menor medida los de 100 (Hecto-) y de 1/100 /Centi-). Conversión de unidades Se muestra una lista de factores de conversión entre el sistema SI y el sistema británico que todavía se usa frecuentemente en los Estados Unidos, y a otros sistemas comúnmente utilizados, que se resumen en la siguiente tabla: Magnitud Longitud Unidad Factor de conv. Pulgada (Inch) 0.0254 Pié (Foot) 0.3048 Yarda (Yard) 0.9144 Milla (Mile) 1609.34 Volumen Galón (Gallon) 0.003785 Masa Onza (Ounce) 0.02834 Libra (Pound) 0.45359 Temperatura ºKelvin ºCelsius + 273.15º ºFahrenheit ºCelsius×1.8+ 32º Velocidad Km/hora 0.27777 Milla/hora = nudo 0.44704 Aceleración g (gravedad) 9.80665 Fuerza Kilogramo (peso) 9.80665 Dina 1.0×10-5 Energía, Calor Kilocaloría 4184.00 W·h 3600.00 BTU 1054.35 Potencia Kilocaloria/hora 1.16222 = 1/0.86 BTU/hora 0.29287 Caballo (HP) 746.000 Flujo de calor Kcal/m2·hora 1.16222 BTU/Foot2·hora 3.15248 Presión Atmosfera 1.01325×105 Milibar 100 mm Hg (Torr) 133.322 mm.c.a = Kg/m2 9.80665 ≈10 Psi (Lb/in2) 6894.75 3 Densidad Lbm/Foot 16.0184 Calor especifico Kcal/Kg·ºC 4186.81 BTU/Lbm·ºF 4.18681 2 Conductividad térmica BTU·inch/foot ·hour 0.144131 Conductancia térmica BTU /foot2·hour 5.674466 Unidad S.I. metros m3 Kilogramo m/s m/s2 Newton Julio Vatio Vatio/m2 Vatio/m2 Pascal Kg/m3 Julio/Kg·ºK Julio/Kg·ºK Vatio/m·ºK Vatio/m2·ºK Como ejemplo, una Potencia de 50 Kilocaloría/hora equivale a: P = 50 Kcal/h = 50 x 1.16222 W = 58.14 Vatios C.6.0 Dimensiones y Unidades.doc 2