INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES LABORATORIO DE QUÍMICA APLICADA Nº DE PRACTICA : 1 TITULO DE PRACTICA: GRUPO: 2SV2 EQUIPO: INTEGRANTES: Ochoa López Juan Daniel
FECHA: MIÉRCOLES 13 DE FEBRERO DE 2019 NOMBRE DEL PROFESOR: GUEVARA VILLANUEVA MA. TERESA
Sistemas de unidades Dimensiones primarias y derivadas Se distinguen siete magnitudes fundamentales y, en función de estas, se pueden expresar o definir las magnitudes derivadas mediante distintas operaciones matemáticas. Para medir una magnitud es necesario elegir una cantidad que sirva de elemento comparador: la unidad. La comunidad científica ha establecido un sistema internacional de unidades (SI) universal. En las dos siguientes tablas se muestran las magnitudes fundamentales y derivadas en el SI, así como sus unidades.
Transformación de unidades Cuando las magnitudes vienen expresadas en unidades distintas a las del SI, es necesario realizar la correspondiente transformación a unidades del SI. Por ejemplo, es frecuente que la densidad de una sustancia aparezca expresada en g/cm3, por lo que hay que
realizar una transformación de unidades al SI y expresarla en kg/m3.
Unidades Químicas
En las reacciones químicas intervienen partículas muy pequeñas como átomos, iones moléculas; para contar y pesar tales partículas, el químico cuanta con ciertas unidades que se llaman unidades químicas, siendo las principales: Peso atómico Átomo gramo Molécula gramo Mol Peso molecular Volumen molar o Volumen molecular gramo Peso atómico
Es el peso promedio de los átomos de un elemento en relación con el peso de un átomo de carbono 12, al cual se le ha asignado el peso de 12 unidades de peso atómico o de masa atómica. El peso atómico de un elemento es proporcional al peso real de un átomo, ya que indica cuántas veces es mayor el peso real de dicho elemento que la doceava parte del peso de un átomo de carbono 12. Por ejemplo: el peso atómico del magnesio es igual a 24.312 uma, lo que significa que un átomo de magnesio pesa aproximadamente el doble de un átomo de carbono 12. El valor de 4.003 uma para el peso atómico del helio indica que un átomo de helio pesa aproximadamente la tercera parte de un átomo de carbono 12. Átomo gramo Es el peso atómico de un elemento expresado en gramos. Por ejemplo: 1. Un átomo-gramo de oxígeno pesa 16 gramos. 2. Un átomo-gramo de nitrógeno pesa 14 gramos. 3. Un átomo-gramo de carbono pesa 12 gramos. Molécula gramo Es el peso molecular de una sustancia (elemento o compuesto) expresado en gramos. Así, tenemos que: 1. La molécula de pesa 98 gramos 2. La molécula de pesa 44 gramos 3. La molécula de pesa 32 gramos Mol Es una unidad de cantidad de partículas. El número de partículas que constituyen una mol se conoce con el nombre de número de Avogadro, y es igual a . Una mol de átomos es igual al número de átomos contenidos en el átomo gramo. Una mol de moléculas es igual al número de moléculas contenidas en la molécula gramo. 1. Una mol de contiene moléculas y pesa 18 gramos. 2. Una mol de contiene moléculas y pesa 44 gramos. 3. Una mol de contiene moléculas y pesa 32 gramos. Peso molecular
Es el peso de una molécula de una sustancia comparado con el peso de un átomo de carbono 12, tomando como 12 unidades de peso atómico de masa atómica. El peso molecular de una sustancia es igual a la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman una molécula. Ejemplos: el peso molecular de es igual a 32 uma, pues el peso atómico del O es igual a 16 uma y la molécula es diatómica. Volumen molar o volumen molecular gramo Es el volumen que ocupa una molécula gramo o mol de una sustancia. El volumen molar de un gas, en condiciones normales de temperatura y presión (273°K y 1 atm), es igual a 22.4 litros. Ejemplos: 1. 44 gramos de CO2 ocupan, en condiciones normales de temperatura y presión, un volumen de 22.4 litros. 2. 6.02 x 1023 moléculas de O2 ocupan, en condiciones normales de temperatura y presión, un volumen de 22.4 litros.
Sistema internacional El Sistema Internacional de Unidades se fundamenta en siete unidades de base correspondientes a las magnitudes de longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, cantidad de materia, e intensidad luminosa. Estas unidades son conocidas como el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, el mol y la candela, respectivamente. A partir de estas siete unidades de base se establecen las demás unidades de uso práctico, conocidas como unidades derivadas, asociadas a magnitudes tales como velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, tensión, resistencia eléctrica, etc. Las definiciones de las unidades de base adoptadas por la Conferencia General de Pesas y Medidas, son las siguientes: El metro (m) se define como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío en un lapso de 1 / 299 792 458 de segundo (17ª Conferencia General de Pesas y Medidas de 1983). El kilogramo (kg) se define como la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo (1ª y 3ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1889 y 1901). El segundo (s) se define como la duración de 9 192 631
770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado base del átomo de cesio 133 (13ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1967). El ampere (A) se define como la intensidad de una corriente constante, que mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable, colocados a un metro de distancia entre sí en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 X 10-7 newton por metro de longitud (9ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1948). El kelvin (K) se define como la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (13ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1967). El mol (mol) se define como la cantidad de materia que contiene tantas unidades elementales como átomos existen en 0,012 kilogramos de carbono 12 (12C) (14ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1971). La candela (cd) se define como la intensidad luminosa, en una dirección dada de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 Hz y cuya intensidad energética en esa dirección es de 1/683 wat por esterradián (16ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1979).
Sistema americano de unidades Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los siglos y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades van siendo lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo sistema y el alto costo de migración ha impedido en gran medida el cambio. En el Reino Unido, a la vez que las naciones continentales adoptaban el sistema métrico, se hizo un esfuerzo de unificación de las unidades de medida, hasta entonces, como en el resto del mundo, distintas de región a región, para imponer el llamado sistema Imperial.[cita requerida] Los Estados Unidos hicieron otro tanto, pero no siguieron los
patrones de la antigua metrópoli y tomaron como base otro sistema, de modo que, generalmente, las unidades de medida inglesas son distintas de las de los Estados Unidos. El gobierno de los Estados Unidos adquirió copias del metro y kilogramo francés con fines de referencia en 1805 y 1820 respectivamente. En 1866 el Congreso de Estados Unidos aprobó una ley permitiendo que sea lícito usar el sistema métrico en los Estados Unidos. El proyecto de ley, que fue permisivo en lugar de obligatorio, define el sistema métrico en términos de unidades de uso común en lugar de con una referencia al prototipo del metro internacional y del kilogramo.2 :10–133 En 1893, las normas de referencia para unidades habituales se habían vuelto poco confiable. Por otra parte, los Estados Unidos, siendo un signatario de la Convención del Metro estaba en posesión de prototipos de metros nacionales y kilogramos que fueron calibrados. Esto condujo a la Orden de Mendenhall que redefinió las unidades del sistema, haciendo referencia a los prototipos métricos nacionales, pero utiliza los factores de conversión de la Ley de 1866.3 :16–20 En 1896 hubo un proyecto de ley que haría que el sistema métrico fuera obligatorio en los Estados Unidos. Unidades: Trabajaremos con las magnitudes más utilizadas, con las medidas con que te enfrentarás con más frecuencia, a saber: Longitud Las medidas de longitud las usamos para medir distancias, longitudes, talla etc. El sistema anglosajon de medidas, nos proporciona medidas bien diferentes en relación al sistema métrico decimal, para empezar por sus nombres. Fíjate, las medidas son: Pulgadas Pies Yardas Millas Volumen Las medidas de volumen las usamos para medir contenidos o capacidad de los recipientes. Por ejemplo, en el caso de las recetas de cocina son muy utilizadas, y constituye un verdadero dolor de cabeza cuando tenemos la receta en un sistema y el recipiente para medir viene graduado en otro. Las medidas en este caso son: Onzas Tazas Pintas Cuartas Galones Las onzas son las unidades más pequeñas y es muy usual ver por ejemplo contenidos de frascos de perfumes graduados en esta unidad. Área o superficie
Al igual que en el sistema métrico decimal, las mismas unidades son utilizadas básicamente, pero se expresan al cuadrado. Como bien sabes, el perímetro de un polígono se expresa -por ejemplo- en cm, pero su superficie en cm2. Del mismo modo sucede con las unidades en el sistema anglosajón de medidas. Para el caso de las superficies, éstas podrán ser expresadas en: Pulgada cuadrada Pie cuadrado Yarda cuadrada Acre Milla cuadrada Las equivalencias son algo complicadas si no conoces bien el sistema anglosajon de medidas; no obstante dedicaremos varios post a practicarlas, no sólo entre las diferentes unidades entre sí, sino con equivalencias con el sistema métrico decimal, ya que de hecho estamos hablando de una utilidad que siempre es oportuno dominar; nunca se sabe cuándo será necesaria. Peso Especial atención cuando hablamos de unidades de peso en el sistema anglosajon de medidas, porque el nombre de sus unidades coincide parcialmente con las unidades de medida de volumen, por lo que es importante ser cuidadosos. Las unidades de peso en este sistema son: Onzas Libras Toneladas cortas Por este motivo, cuando te hablan de onzas habrá que especificar si son onzas comunes (las de volumen) o se trata de onzas de peso. Te invito a estar pendiente, porque ampliaremos en este tema tanto en las unidades y sub unidades en cada caso, como en la ejercitación de equivalencias.
BIBLIOGRAFÍA https://www.blinklearning.com/coursePlayer/clases2.php?idclase=40544720&idcurso=78 9230 https://sites.google.com/site/mecanicauth/notas-del-curso/unidad-1-estructuraatomica/unidades-quimicas http://www.cenam.mx/siu.aspx
https://ingemecanica.com/tutoriales/unidadesdemedida.html https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_anglosaj%C3%B3n_de_unidades https://matematicasmodernas.com/sistema-anglosajon-de-medidas/