Temperatura (T°)

La temperatura es el estado térmico de la materia. Siendo el estado térmico el indicado por el nivel energético de las partículas(electrones, protones y neutrones) que forman al átomo de la sustancia en cuestión.

Para medir la temperatura de cualquier sustancia en sus diferentes estados de agregación (sólido, líquido o gaseoso), se emplea un termómetro. Dicho termómetro se encuentra graduado en una escala particular. Las escalas termométricas se pueden clasificar en relativas y absolutas:

Escala Relativa: es una escala que necesita de una sustancia de la naturaleza para generar el patrón de comparación (agua) y además tiene valores negativos (Celsius y Fahrenheit).

Escala Absoluta: es una escala que no necesita de una sustancia de la naturaleza para generar el patrón de comparación y no tiene valores negativos (Kelvin y Rankine).

Es importante conocer los diferentes equivalentes de las escalas termométricas. Para hallar esta relación utilizaremos tres termómetros, cada uno en las escalas antes mencionadas que medirán dos estados particulares del agua, su punto de congelamiento y su punto de ebullición.

Para definir una escala, hay que definir dos cosas:– El punto cero.– El tamaño de la unidad.

Escala Kelvin(K):

– El punto cero es la temperatura más baja que existe. Ese punto tiene un significado físico especial. Por eso, esta escala será la más útil especialmente cuando estemos enunciando las leyes de la termodinámica.

– El tamaño de la unidad lo determina el hecho de que se define el punto triple de agua como la temperatura 273.15K

Escala Rankine (R)Se define arbitrariamente como 1,8 veces la T° en grados Kelvin.

TR = 1,8TK

Escala Celsio ó Centigrados:El tamaño de la unidad es igual que el de la escala Kelvin.El punto cero es el punto triple de agua.Relación matemática entre temperatura Celsio y temperatura Kelvin.

TC = TK – 273.15Si estamos hablando de cambios de temperatura o diferencias de temperatura, entonces ΔTC = ΔT

Escala Fahrenheit:El tamaño de la unidad y el punto cero son diferentes a los otros.

TF = (9/5) TC + 32

Rankine

671.67

491.67

0

Relación entre las Temperaturas

Fuerza ejercida por unidad de áreaGas o líquido

Presión= Fuerza/Area (1Pa)(N/m2)

En física se define como presión (P) al cociente entre la fuerza (F) y la superficie o área (A) donde esta aplicada en forma perpendicular. Pero si consideramos a la masa de un gas dentro de un recipiente, la presión que el mismo ejerce, se puede clasificar en relativa y absoluta:

Presión (ρ)

Presión Absoluta Es la medida con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Este termino se creo debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un termino absoluto unifica criterios.

P.Absoluta = P.Manométrica + P.atmosférica

Presión Atmosférica El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), ,disminuyendo estos valores con la altitud.

Presión Manométrica Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que se define la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante, es evidente que el valor absoluto de la presión puede abstenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

P.Manométrica = P.Absoluta - P.Atmosférica

Presión de Vacío son las presiones por debajo de la presión atmosférica medidos con manómetros para vacío que son la diferencia entre la presión atmosférica y la absoluta

P.Vacio= P.Atmosférica – P.Absoluto

Existen diferentes escalas de presión derivadas de los diferentes sistemas de unidades. Si tenemos en cuenta las diferentes relaciones entre las escalas de presión podemos encontrar las siguientes equivalencias:

Sistema InternacionalkPa = 103 PaMPa = 106 Pa1 bar = 105 Pa = 0,1 MPa=100kPa1 atm = 1,01325 bar = 1,033 Kg / cm² = 101,325 Pa

Sistema Ingles1 atm= 760 mm Hg =14,969 psi=14,969 lb/pulg2

Relación entre las Presiones

El peso cualquiera de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen. (Kilopondio)(N/m³).

Donde: = peso especifico = es el peso de la sustancia = es el volumen que la sustancia ocupa = es la densidad de la sustancia = es la aceleración de la gravedad

Peso Específico

γ = ρ*g

Peso (w)El peso cualquiera de una sustancia se define como su masa por la gravedad. Se mide con un dinamómetro en el cual se suspende la masa.

m = masag = aceleración de la gravedad

W = m*g

W

Es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. Es la inversa de la densidad; no dependen de la cantidad de materia. ejemplos: dos pedazos de hierro de distinto tamaño tienen diferente peso y volumen pero el peso específico de ambos será igual, este es independiente de la cantidad de materia considerada para calcularlo. Dentro de estas están con ejemplo el punto de ebullición, el brillo, el color, la dureza y el punto de fusión V =es el volumen m =es la masa ρ =es la densidad del material.

Volumen Especifico (v)

ρν 1==

m

V

ρν 1==

m

V

Volumen (V)

Es el espacio ocupado por un cuerpo