Unidades del Sistema Internacional

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER PROFESOR: PEDRO MANUEL SOTO GUERRERO QUÍMICAGENERAL

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES Antecedentes. El Sistema Métrico Decimal Este sistema de medidas se estableció en Francia con el fin de solventar los dos grandes inconvenientes que presentaban las antiguas medidas: 1. Unidades con el mismo nombre variaban de una provincia a otra 2. Las subdivisiones de las diferentes medidas no eran decimales, lo cual representaba grandes complicaciones para el cálculo.

Se trataba de crear un sistema simple y único de medidas que pudiese reproducirse con exactitud en cualquier momento y en cualquier lugar, con medios disponibles para cualquier persona.

Unidades básicas.

Magnitud

Nombre

Símbolo

Longitud

metro

m

Masa

kilogramo kg

Tiempo

segundo

s

Intensidad de corriente eléctrica

ampere

A

Temperatura termodinámica

kelvin

K

Cantidad de sustancia

mol

mol

Intensidad luminosa

candela

cd

Unidades SI derivadas Las unidades SI derivadas se definen de forma que sean coherentes con las unidades básicas y suplementarias, es decir, se definen por expresiones algebraicas bajo la forma de productos de potencias de las unidades SI básicas y/o suplementarias con un factor numérico igual 1.

Varias de estas unidades SI derivadas se expresan simplemente a partir de las unidades SI básicas y suplementarias. Otras han recibido un nombre especial y un símbolo particular.

Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades básicas y suplementarias.

Magnitud Superficie Volumen Velocidad Aceleración

Nombre metro cuadrado metro cúbico metro por segundo metro por segundo cuadrado 1

Símbolo m2 m3 m/s m/s2

Número de ondas Masa en volumen Velocidad angular Aceleración angular

m-1 kg/m3 rad/s rad/s2

metro a la potencia menos uno kilogramo por metro cúbico radián por segundo radián por segundo cuadrado

Unidades SI derivadas con nombres y símbolos especiales.

Magnitud Frecuencia Fuerza Presión Energía, trabajo, cantidad de calor Potencia Cantidad de electricidad carga eléctrica Potencial eléctrico fuerza electromotriz Resistencia eléctrica Capacidad eléctrica Flujo magnético Inducción magnética Inductancia

Nombre hertz newton pascal

Símbolo Exp. en otras unid. SI Expr. en unid SI básicas Hz s-1 N m·kg·s-2 -2 Pa N·m m-1·kg·s-2

joule watt

J W

coulomb

C

volt ohm farad weber tesla henry

V  F Wb T H

m2·kg·s-2 m2·kg·s-3

N·m J·s-1

s·A W·A-1 V·A-1 C·V-1 V·s Wb·m-2 Wb·A-1

m2·kg·s-3·A-1 m2·kg·s-3·A-2 m-2·kg-1·s4·A2 m2·kg·s-2·A-1 kg·s-2·A-1 m2·kg s-2·A-2

Unidades SI derivadas expresadas a partir de las que tienen nombres especiales Magnitud Viscosidad dinámica Entropía Capacidad térmica másica Conductividad térmica Intensidad del campo eléctrico

Nombre pascal segundo joule por kelvin joule por kilogramo kelvin watt por metro kelvin volt por metro

Símbolo Pa·s J/K J/(kg·K) W/(m·K) V/m

Expres en unid SI básicas m-1·kg·s-1 m2·kg·s-2·K-1 m2·s-2·K-1 m·kg·s-3·K-1 m·kg·s-3·A-1

Nombres y símbolos especiales de múltiplos y submúltiplos decimales de unidades SI autorizados Magnitud Nombre Volumen Masa Presión

litro tonelada bar

Símbolo L t bar

Relación 1 dm3=10-3 m3 103 kg 105 Pa

Unidades definidas a partir de las unidades SI, pero que no son múltiplos o submúltiplos decimales de dichas unidades.

Magnitud Ángulo plano

Tiempo

Nombre vuelta grado minuto de ángulo segundo de ángulo minuto hora día

Símbolo º ' " min h d 2

Relación 1 vuelta= 2 rad (/180) rad ( /10800) rad ( /648000) rad 60 s 3600 s 86400 s

Unidades en uso con el Sistema Internacional cuyo valor en unidades SI se ha obtenido experimentalmente.

Magnitud Masa Energía

Nombre unidad de masa atómica electronvolt

Símbolo u eV

Valor en unidades SI 1,6605402 10-27 kg 1,60217733 10-19 J

Múltiplos y submúltiplos decimales Factor

Prefijo

Símbolo

Factor

Prefijo

Símbolo

1024

yotta

Y

10-1

deci

d

1021

zeta

Z

10-2

centi

c

1018

exa

E

10-3

mili

m

1015

peta

P

10-6

micro

μ

1012

tera

T

10-9

nano

n

109

giga

G

10-12

pico

p

106

mega

M

10-15

femto

f

103

kilo

k

10-18

atto

a

102

hecto

h

10-21

zepto

z

101

deca

da

10-24

yocto

y

Escritura de los símbolos Los símbolos de las Unidades SI, con raras excepciones como el caso del ohm (Ω), se expresan en caracteres romanos, en general, con minúsculas; sin embargo, si dichos símbolos corresponden a unidades derivadas de nombres propios, su letra inicial es mayúscula. Ejemplo, A de ampere, J de joule.

Los símbolos no van seguidos de punto, ni toman la s para el plural. Por ejemplo, se escribe 5 kg, no 5 kgs Cuando el símbolo de un múltiplo o de un submúltiplo de una unidad lleva exponente, ésta afecta no solamente a la parte del símbolo que designa la unidad, sino al conjunto del símbolo. Por ejemplo, km2 significa (km)2, área de un cuadrado que tiene un km de lado, o sea 106 metros cuadrados y nunca k(m2), lo que correspondería a 1000 metros cuadrados.

El símbolo de la unidad sigue al símbolo del prefijo, sin espacio. Por ejemplo, cm, mm, etc.

El producto de los símbolos de de dos o más unidades se indica con preferencia por medio de un punto, como símbolo de multiplicación. Por ejemplo, newton-metro se puede escribir N·m Nm, nunca mN, que significa milinewton.

Cuando una unidad derivada sea el cociente de otras dos, se puede utilizar la barra oblicua (/), la barra horizontal o bien potencias negativas, para evitar el denominador.

3

No se debe introducir en una misma línea más de una barra oblicua, a menos que se añadan paréntesis, a fin de evitar toda ambigüedad. En los casos complejos pueden utilizarse paréntesis o potencias negativas. m/s2 o bien m·s-2 pero no m/s/s. (Pa·s)/(kg/m3) pero no Pa·s/kg/m3 Los nombres de las unidades debidos a nombres propios de científicos eminentes deben de escribirse con idéntica ortografía que el nombre de éstos, pero con minúscula inicial. No obstante, serán igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso habitual, siempre que estén reconocidas por la Real Academia de la Lengua. Por ejemplo, amperio, voltio, faradio, culombio, julio, ohmio, voltio, watio, weberio.

Los nombres de las unidades toman una s en el plural (ejemplo 10 newtons) excepto las que terminan en s, x ó z.

En los números, la coma se utiliza solamente para separar la parte entera del decimal. Para facilitar la lectura, los números pueden estar divididos en grupos de tres cifras (a partir de la coma, si hay alguna) estos grupos no se separan por puntos ni comas. Las separación en grupos no se utiliza para los números de cuatro cifras que designan un año.

2 Sistema Anglosajón de unidades Unidades de longitud El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie (medida), la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición.

Una pulgada de medida internacional es exactamente 25,4 mm, mientras que una pulgada de agrimensor de los EEUU se define para que 39,37 pulgadas sean exactamente un metro. Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia es insignificante (aproximadamente 3 mm por milla). La medida internacional se utiliza en la mayoría de las aplicaciones (incluyendo ingeniería y comercio), mientras que la de examinación es solamente para agrimensura.

La medida internacional utiliza la misma definición de las unidades que se emplean en el Reino Unido y otros países delaCommonwealth. Las medidas de agrimensura utilizan una definición más antigua que se usó antes de que los Estados Unidos adoptaran la medida internacional.

Unidades de longitud    

1 pulgada (in) = 25,4 mm 1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm 1 yarda (yd) = 3 ft = 91,44 cm 1 milla (mi) = 1760 yd = 1,609344 km



1 milla = 5280 ft = 1,609347 km (survey)

Unidades de área Las unidades de área en los EEUU se basan en la pulgada cuadrada (sq in).     

1 pulgada cuadrada (sq in) = 645,16 mm2 1 pie cuadrado (sq ft) = 144 sq in = 929,03 cm2 1 rod cuadrado (sq rd) = 272,25 sq ft = 25,316 m2 1 acre = 10 sq ch = 1 fur * 1 ch = 160 sq rd = 43.560 sq ft = 4046,9 m2 1 milla cuadrada (sq mi) = 640 acres = 2,59 km2

4

Unidades de capacidad y volumen La pulgada cúbica, pie cúbico y yarda cúbicos se utilizan comúnmente para medir el volumen. Además existe un grupo de unidades para medir volúmenes de líquidos y otro para medir materiales secos.

Además del pie cúbico, la pulgada cúbica y la yarda cúbica, estas unidades son diferentes a las unidades utilizadas en el Sistema Imperial, aunque los nombres de las unidades son similares. Además, el sistema imperial no contempla más que un solo juego de unidades tanto para materiales líquidos y secos.

Volumen en general     

1 pulgada cúbica (in3 o cu in) = 16.387064 cm3 1 pie cúbico (ft3 o cu ft) = 1728 cu in = 28.317 L 1 yarda cúbica (yd3 o cu yd) = 27 cu ft = 7.646 hL 1 acre-pie = 43,560 cu ft = 325,851 galon = 13,277.088 m3 1 galón = 3.785 L

Unidades de masa      

1 slug (slug) = 14,593 9 kg 1 libra (lb) = 16 oz = 0,453 592 4 kg 1 onza (oz) = 2,834 952x10-2 kg 1 ton, métrica (t) = 1 000 kg 1 ton, corta = 2 000 lb = 32 000 oz = 907,184 7 kg 1 ton, larga = 2 240 lb = 35 840 oz = 1 016,047 kg

Otras medidas     

1 minuto = 60 segundos 1 hora = 60 minutos 1 día = 24 horas 1 semana = 7 dias 1 año = 52 semanas

un año = 365 dias y 6 horas un año = 12 Hay muchas unidades con el mismo nombre y con la misma equivalencia, según el lugar, pero son principalmente utilizados en países de habla inglesa 3 Método del factor Unitario para la resolución de problemas: El método de factor unitario o de análisis dimensional es una técnica sencilla que requiere poca memorización y se basa en la relación que existe entre diferentes unidades que se expresan en la misma cantidad física.

Por ejemplo la altura de un joven es de 165 cm, expresar la altura en pulgadas.

El problema: 165 cm = x pulg La definición: 1 pulg = 2.54 cm

5

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE QUIMICA GUIA DE APRENDIZAJE El factor unitario es:

1 pu lg 2.54cm

La solución: 165 cm*

1 pu lg = 64.96 pulg 2.54cm

Rta: La altura del joven es 64.96 pulg.

4 Notación científica.

Se usa cuando se trabaja con números muy grandes o muy pequeños. No importa cual sea la magnitud todos los números pueden expresarse de la forma:

a  10 n Donde a: es igual a 1 o mayor que 1, pero menor que 10. n: es un exponente que puede ser entero positivo o negativo.

Ejemplo: Expresar en notación científica los siguientes números: 35.000.000

3.5  10 7

0,0000168

1.68  10 6

359,1547

3.59  10 2

QUIMICA GENERAL – Pedro Manuel Soto Guerrero

Página 6