UNIDADES FISICAS

Magnitudes físicas fundamentales y derivadas.

Magnitud es toda propiedad física o química de los cuerpos que puede medirse, es decir, que puede establecerse de forma objetiva. Las propiedades que no pueden establecerse de forma objetiva, o sea las subjetivas, no son magnitudes físicas.

Ejemplos:

La velocidad es una magnitud física porque se puede medir de forma objetiva. La belleza no es una magnitud física porque no se puede medir de forma objetiva, es

una propiedad subjetiva, depende de cada persona.

Las magnitudes se pueden clasificar en magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas.

1. Magnitudes fundamentales son aquellas escogidas para describir todas las demás magnitudes. Sólo siete magnitudes son necesarias para una descripción completa de la física y de la química:

Longitud

Masa

Tiempo

Temperatura

Intensidad de corriente eléctrica

Intensidad luminosa

Cantidad de sustancia

2. Magnitudes físicas derivadas son el resto de las magnitudes. Estas magnitudes se pueden expresar mediante fórmulas que relacionan magnitudes fundamentales.

La medida. Unidades.

Medir una magnitud física es comparar cierta cantidad de esa magnitud con otra cantidad de la misma que previamente se ha escogido como unidad patrón. Por tanto, una unidad es una cantidad arbitraria que se ha escogido por convenio para comparar con ella cantidades de la misma magnitud.

Al igual que las magnitudes, tenemos unidades fundamentales y unidades derivadas. Unidades fundamentales son las correspondientes a las magnitudes fundamentales al igual que las unidades derivadas son aquellas con las que se miden las magnitudes derivadas.

 

Sistema Internacional de unidades.

Cuanto más generalizado sea el uso de una unidad más útil será. El comercio y la comunicación imponen el uso de unidades universales fáciles de comprender por todos. Un sistema de unidades es aquel en el que cada magnitud física viene medida por una unidad determinada y no por otra. El sistema de unidades utilizado en gran parte el mundo es el Sistema Internacional de Unidades (S.I.). En España es el Centro Español de Metrología el organismo encargado de velar por la aplicación del Sistema Internacional de unidades.

El Sistema Internacional consta de siete magnitudes y unidades fundamentales que son:

MagnitudesUnidades del Sistema

Internacional

Nombre Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Temperatura kelvin K

Intensidad de corriente amperio A

Intensidad luminosa candela cd

Cantidad de sustancia mol mol

 

Sistema métrico decimal.

El sistema métrico decimal fue adoptado originalmente en Francia a finales del siglo dieciocho para ser posteriormente adoptado por la mayoría de los países.

Los múltiplos y submúltiplos de las unidades del sistema métrico representan potencias de

diez de la unidad básica. En principio, la representación de los múltiplos son prefijos griegos mientras que la de los submúltiplos son prefijos latinos.

Química: es una ciencia experimental que estudia la naturaleza de los materiales (composición), sus propiedades y los cambios que se producen en ellos.

Materia: es el material físico del universo, es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene masa y volumen, y es perceptible por nuestros sentidos.

Propiedades de la materia: son las características que permiten reconocer una sustancia y distinguirla de otras. Pueden clasificarse en físicas y químicas.

Propiedades químicas: describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias. Por ejemplo: combustión (capacidad de una sustancia para arder en presencia de oxígeno).

Propiedades físicas: pueden medirse sin cambiar la identidad ni la composición de la sustancia. Por ejemplo: masa, color, densidad, punto de fusión, de ebullición, dureza, etc. Estas a su vez se clasifican en intensivas o extensivas.

Propiedades intensivas: son aquellas que no dependen de la cantidad de muestra que se analice. Por ejemplo: punto de ebullición, solubilidad, sabor, densidad, etc.

Propiedades extensivas: son aquellas que dependen de la cantidad de muestra que se analice, es decir tienen que ver con la cantidad de sustancia presente. Por ejemplo: masa, volumen, longitud, superficie, etc.

Unidades de medición:

Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir que pueden medirse. Cuando medimos siempre se debe especificar la unidad en que se mide. Las unidades que se emplean para mediciones científicas son las del sistema métrico.

Propiedades intensivas: son aquellas que no dependen de la cantidad de muestra que se analice. Por ejemplo: punto de ebullición, solubilidad, sabor, densidad, etc.

Propiedades extensivas: son aquellas que dependen de la cantidad de muestra que se analice, es decir tienen que ver con la cantidad de sustancia presente. Por ejemplo: masa, volumen, longitud, superficie, etc.

Unidades de medición:

Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir que pueden medirse. Cuando medimos siempre se debe especificar la unidad en que se mide. Las unidades que se emplean para mediciones científicas son las del sistema métrico.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Unidades de base

Magnitud física Nombre de la Unidad Abreviatura

Longitud metro m

Masa kilogramo Kg

Tiempo segundo s

Corriente eléctrica ampere A

Temperatura kelvin K

Intensidad luminosa candela cd

Cantidad de sustancia mol mol

Unidades derivadas más utilizadas en química

Magnitud Unidad Símbolo

Superficie metro cuadrado m2

Volumen metro cúbico m3

Densidad kilogramo por metro cúbico kg/m3

Presión Pascal Pa

Prefijos - Múltiplos y submúltiplos decimales de unidades

Para indicar fracciones decimales o múltiplos de diversas unidades se utilizan prefijos. En la siguiente tabla se indican prefijos de uso frecuente.

Prefijo Abreviatura Significado Ejemplo

Giga G 109 1 gigametro (Gm) = 1 x 109 m

Mega M 106 1 megametro (Mm) = 1 x 106 m

Kilo k 103 1 kilómetro (Km) = 1 x 103 m

Deci d 10-1 1 decímetro (dm) =1 x 10-1 m (0,1 m)

Centi c 10-2 1 centímetro (cm) = 1 x 10-2 m (0,01 m)

Mili m 10-3 1 milímetro (mm) = 1 x 10-3 m (0,001 m)

Micro μ 10-6 1 micrómetro (μm) = 1 x 10-6 m

Nano n 10-9 1 nanómetro (nm) = 1 x 10-9 m

Pico p 10-12 1 picómetro (pm) = 1 x 10-12 m

Masa (m)

Es una magnitud que mide la inercia de un cuerpo. La inercia es la resistencia que ofrecen los cuerpos al movimiento.

Es, también, una medida de la cantidad de materia que hay en un cuerpo y es una constante propia del mismo. La unidad SI fundamental para la masa es el Kilogramo (Kg), la más utilizada en química es el gramo (g).

1 Kg = 1000 g

Peso (P)

El peso de un cuerpo en un lugar determinado de la Tierra, es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre él.

Volumen (V)

Es una medida del espacio que ocupa un cuerpo en tres dimensiones. La unidad SI fundamental del volumen es el metro cúbico (m3). En química es frecuente utilizar unidades más pequeñas como dm3.o cm3, por eso es importante conocer las distintas equivalencias.

1 dm3 = 1000 cm3 = 1 L = 1000 mL                1 cm3 = 1 mL

 Para medir volúmenes se utilizan distintos recipientes graduados: probetas, jeringas, buretas, pipetas, matraces, etc.

Densidad (δ)

Es la cantidad de masa en una unidad de volumen de una sustancia.

δ = m/V

Las densidades de sustancias en estado sólido o líquido se expresan comúnmente en g/ cm3 y la de sustancias en estado gaseoso en g/ dm3

 Densidades de algunas sustancias a 25 ºC y a una atmósfera de presión

Sustancia Densidad (g/ cm3)

Oxígeno O2 (g) 0,00131

Etanol (Alcohol etílico) 0,79

Agua 1,00

Sacarosa (azúcar de mesa) 1,59

Cloruro de sodio (sal de mesa) 2,16

Hierro (Fe) 7,9

Oro (Au) 19,32

Temperatura (T)

Es una medida de la energía cinética media de las partículas. Las escalas de temperatura que se utilizan generalmente son la Celsius (ºC) y la Kelvin (K).

Comparación de las escalas Celsius y kelvin.

La escala Kelvin es la escala de temperatura SI, y la unidad SI de temperatura es el kelvin (K). El cero en esta escala es la temperatura más baja que puede alcanzarse, como se verá más adelante, y corresponde a –273,15 ºC, es el cero absoluto. Ambas escalas tienen unidades del mismo tamaño; es decir, un kelvin tiene el mismo tamaño que un grado Celsius, por lo tanto la relación entre las escalas es la siguiente:

                                               K = ºC + 273

CONSTANTES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS

Velocidad de la luz c 3,00 · 108 m/s

Cuadrado de la velocidad de la luz  c2 931 MeV/u(ma)

Constante de permeabilidad μo 4· 10-7 H/m

Constante de permitividad εo 8,85 · 10-12 F/m

Carga elemental e 1,6021 · 10-19 C

Número de Avogadro No 6,022 · 1023 mol-1

Masa electrón en reposo me 9,1091 · 10-31 kg

Masa del protón en reposo mp 1,6725 · 10-27 kg

Masa del neutrón en reposo mn 1,6748 · 10-27 kg

Constante de Faraday F 9,6496 · 104 C/eq-gramo

Constante de Planck h 6,63 · 10-34 J·s

Constante de estructura fina α 7,30 · 10-3  

Relación entre carga y masa del electrón e/me 1,76 · 1011 C/kg

Relación del quantum a la carga h/e 4,14 · 10-15 J·s/C

Longitud de onda del electrón de Compton λc 2,43 · 10-12 m

Longitud de onda del protón de Compton λcp 1,32 · 10-15 m

Constante de Rydberg Roo 1,10 · 107 m-1

Radio de Bohr ao 5,29 · 10-11 m

Magnetón de Bohr μB 9,27 · 10-24 J/T

Magnetón nuclear μN 5,05 · 10-27 J/T

Momento magnético del protón μP 1,41 · 10-26 J/T

Constante universal de los gases R 0,08208 atm·litro/(K·mol)

Constante universal de los gases R 8,31 J/(K·mol)

Volumen normal del gas ideal Vo 22,4136 litros/mol

Constante de Boltzmann k 1,38 · 10-23 J/K

Constante de desplazamiento de Wien b 2,90 · 10-3 m·K

Constante de Stefan-Boltzmann σ 5,67 · 10-8 W/(m2·K4)

Constante de gravitación G 6,67 · 10-11 N·m2/kg2

Primera constante de radiación 2πhc2 3,74 · 10-16 W/m2

Segunda constante de radiación hc/k 1,44 · 10-2 m·K

ANÁLISIS DIMENSIONAL. UNIDADES

MECÁNICA

MAGNITUD DIMENSIÓN S.I. C.G.S

l longitud L m cm

m masa M kg g

t tiempo T s s

F fuerza M·L·T-2 kg·m/s2 [newton] g·cm/s2 [dyna]

S superficie L2 m2 cm2

V volumen L3 m3 cm3

ρ densidad M·L-3 kg/m3 g/cm3

v velocidad LT-1 m/s cm/s [kin]

a aceleración L·T-2 m/s2 cm/s2

M momento_fuerza M·L2·T-2 m·N cm·dyn

W energía-trabajo M·L2·T-2 N·m [joule] dyn·cm [ergio]

P potencia M·L2·T-3 J/s [watt] erg/s

p presión M·L-1·T-2 N/m2 [pascal] dyn/cm2

p cantidad_movimiento M·L·T-1 kg·m/s g·cm/s

I impulso_fuerza M·L·T-1 N·s dyn·s

ω velocidad_angular T-1 rad/s rad/s

f frecuencia T-1 1/s [hertz] 1/s [Hz]

α acelera_angular T-2 rad/s2 rad/s2

L momento_angular M·L2·T-1 kg·m2/s g·cm2/s

I momento_inercia M·L2 kg·m2 g·cm2

σ tensión_superficial M·T-2 N/m dyn/cm

μ coeficiente_viscosidad M·L-1·T-1 N·s/m2 [poise] dyn·s/cm2

g campo_gravitatorio LT-2 N/kg dyn/g

I intensidad_ondas MT-3 W/m2 dyn/(cm·s)

Φg flujo_camp_gravitatorio L3T-2 N·m2/kg dyn cm2/g

V potencial_gravitatorio L2T-2 J/kg erg/g

θ temperatura θ K [kelvin] K [kelvin]

λ coeficiente_dilatación θ-1 K-1 K-1

ce calor_específico L2T-2θ-1 J/(kg·K) erg/(g·K)

λ conductividad_calorífica MLT-3θ-1 W/(m·K) erg/(s·m·K)

S entropía ML2T-2θ-1 J/K erg/K

 

ANÁLISIS DIMENSIONAL. UNIDADES

ELECTROMAGNETISMO

MAGNITUD DIMENSIÓN S.I. C.G.S

I intensidad_corriente I A [ampere] uee/s [Fr/s]

Q carga T·I A·s [coulomb] uee[Franklin]

σ dens_superficial_carga L-2·T·I C/m² Fr/cm²

E inten_campo_eléctrico M·L·T-3·I-1 N/C dyn/Fr

ΦE flujo_campo_eléctrico M·L3T-3I-1 N m2/C dyn cm2/Fr

V potencial_eléctrico M·L2·T-3·I-1 J/C [volt] erg/Fr

j dens_corrite_eléctrico L-2·I A/m² Fr/(s·cm²)

ε permitividad M-1·L-3·T4·I2 C²/(m²·N) Fr/(cm²·dyn)

D desplazamiento_eléctrico L-2·T·I C/m² Fr/cm²

Φ flujo_eléctrico T·I C Fr

C capacidad M-1·L-2·T4·I2 C/V [farad] Fr/ueeV

P polarización_dieléctrica L-2·T·I C/m² Fr/cm²

R resistencia M·L2·T-2·I-2 V/A [ohm] [ueeR]

G conductancia M·L-2·T2·I2 1/W [siemens] 1/ueeR

ρ resistividad M·L3·T-3·I-2 W·m ueeR·cm

γ conductividad M-1·L-3·T3·I2 1/(W·m) [S/m] uee

B inducción_magnética M·T-2·I-1 N/(A·m) [tesla] ueeB·cm2

ΦB flujo_camp_magnético M·L2T-2I-1 Wb [weber] ueeB

L autoinductancia M·L2·T-2·I-2 H [henry] ueeL

µ permeabilidad M·L·T-2·I-2 H/m ueeµ

 

OTRAS MAGNITUDES FUNDAMENTALES

MAGNITUD DIMENSIÓN S.I.

I intensidad_lumínica I* cd [candela]

n cantidad_materia n mol

 

MAGNITUDES SUPLEMENTARIAS

ángulo plano (rad) sin dimensiones radián

ángulo sólido (sr) sin dimensiones estereorradián

OTRAS UNIDADES DERIVADAS SI CON NOMBRE ESPECIAL

Flujo luminoso lumen lm cd·sr   Iluminación lux lx lm·m-2

Actividad (radiactiva) becquerel Bq s-1   Dosis energética gray Gy J·kg-1

 

OTRAS UNIDADES ELÉCTRICAS

1 coulomb= 3 · 109 ueeQ   1 ampere= 3 · 109 ueeA

1 volt= 3,336 · 10-3 ueeV 1 ohm= 1,113 · 10-12 ueeR

1 farad= 8,987 · 1020 ueeF 1 henry= 1,113 · 10-12 ueeH

1 weber/m² = 1 tesla = 104 gauss 1 ueeB= 2,998 · 106 tesla

 

 

CONVERSIÓN DE UNIDADES

LONGITUD m cm mm µ Å OTRAS UNIDADES

1 m 1 102 103 106 1010 pulgada 2,54 cm

1 cm 10-2 1 10 104 108 milla 1609,31 m

1 mm 10-3 10-1 1 103 107 milla mar 1852 m

1 micra µ 10-6 10-4 10-3 1 104 pie 30,48 cm

1 angstrom Å 10-10 10-8 10-7 10-4 1 año luz 9,46 1015 m

1 fermi 10-15 10-13 10-12 10-9 10-5 año luz 9,46 1015 m

unidad astronómica=1,496·1011m parsec=3,084·1016 m unidad X 10-13 m

FUERZA N dyn kp

N 1 105 1/9,8

dyn 10-5 1 (1/9,8)·10-5

kp 9,8 9,8·105 1

PRESIÓN atm dyn/cm² mm_Hg N/m² kp/cm2

atm 1 1,013·106 760 1,013·105 1,033

dyn/cm² 9,869·10-7 1 7,501·10-4 0,1 0,102·10-5

mm_Hg 1,316·10-3 1,333·103 1 133,3 1,36·10-3

N/m² 9,869·10-6 10 7,501·10-3 1 0,102·10-4

kp/cm2 0,968 9,81·105 736 9,81·104 1

bar=106 baria (dyn/cm2) mmHg=torr N/m2=pascal kp/cm2=atm técnica

 

ENERGÍA ergio joule caloría kw·h eV

ergio 1 10-7 2,389·10-8 2,778·10-14 6,242·1011

joule 107 1 0,2389 2,778·10-7 6,242·1018

caloría 4,186·107 4,186 1 1,163·10-6 2,613·1019

kw·h 3,6·1013 3,6·106 8,601·105 1 2,247·1025

eV 1,602·10-12 1,602·10-19 3,827·10-20 4,450·10-26 1

POTENCIA CV (HP métrico) cal/s kw watt

CV (HP métrico) 1 178,2 0,73549 745,7

cal/s 5,613·10-3 1 4,186·10-3 4,186

kw 1,35962 238,9 1 103

watt 1,341·10-3 0,2389 10-3 1

Materia: Definición, Propiedades no características. Unidades de medidas.

El presente trabajo aborda un inicio al estudio de la Química como ciencia y su incidencia en la vida del hombre por el conocimiento que aporta sobre todos los elementos existentes en la naturaleza. Al tratar sobre este aspecto de hecho se incluye el estudio de la materia, sus propiedades características y no características , la clasificación de los materiales según su estado físico y las unidades de medida que se emplean para determinar cantidades de las distintas magnitudes físicas que aparecen en dicho estudio.

Éste es el primer trabajo que realizaremos en un área de extraordinaria importancia para todos los que habitamos en el planeta Tierra, porque se trata de informarnos de la naturaleza de todo lo que nos rodea. Una definición sencilla de lo que se conoce como química es:

La vida es una propiedad que marca la diferencia entre los seres vivos y los que no lo son; no obstante, la constitución de los seres vivos no se diferencia de la del resto de los no vivientes, pues la materia que los constituye está formada por moléculas y átomos; de esto nos ocuparemos en otro tema. La química está presente en nuestros hogares: actividades como lavar, desinfectar, fumigar son ahora mucho más fáciles de realizar que anteriormente; ello se debe a que en el mercado encontramos productos elaborados químicamente que simplifican estas tareas domésticas.De igual manera, perfumes, desodorantes, polvos faciales, cremas dentales, cremas para afeitar o para proteger la piel se elaboran con el auxilio de la química; entonces podemos decir que esta ciencia ayuda al hombre a mejorar sus condiciones de vida y a realizar de manera más fácil sus tareas cotidianas.

¿Cómo pueden utilizarse los huesos de ganado para elaborar algún producto a utilizar en la higiene bucal? ¿Se trata entonces de una materia prima? Escribe aquí tu respuesta bien razonada; puedes imprimirla y llevarla al salón de clases para discutirla con tus compañeros.

Con relación al cuidado de la salud, ya se trate de prevenir o de curar enfermedades, la química está presente en la elaboración de fármacos; la producción de desinfectantes médicos y la utilización de productos químicos obtenidos del cloro, sosa cáustica, amoníaco y otros, ha permitido la eliminación de hongos, bacterias y algunos protozoarios (animales unicelulares) que afectan la salud, ocasionando enfermedades como micosis, sabañones, amibiasis, etc. Asociada con otras ciencias como la biología y la ingeniería genética, la química ha contribuido a conocer más la naturaleza humana y con ello prevenir y mejorar la salud de los habitantes del planeta; un ejemplo lo constituye el reciente hecho de descifrar el misterio del DNA (ácido desoxiribonucléico) responsable de nuestras características genéticas.

En la industria, la química ayuda a elaborar muchos productos que no se encuentran en la naturaleza de manera directa, pero que si están las materias primas a partir de las cuales es

posible elaborarlos; estos productos se conocen como sintéticos; ejemplos son el nylon, licra, poliéster, polietileno, acrílico, etc. que son usados en las industrias textil, automotriz y otras. De una manera sencilla por materia se entiende todo; cuando se dice todo es todo : casas, edificios, personas, árboles, animales, atmósfera, agua, todo .

Materia es todo lo que nos rodea, que tiene masa y ocupa un volumen en el espacio. todo

Materiales: así se llaman las diferentes formas de presentación de la materia en la naturaleza, bien sea en estado sólido, líquido o gaseoso, de manera que a los elementos enunciados en el párrafo anterior se les puede designar como materiales.

Trata de establecer la diferencia entre los términos materia y materiales; si te es posible, ejemplifícala. Escribe tu respuesta aquí.

La química, como ya está dicho, se ocupa del estudio de la materia y de sus propiedades, ya sean éstas cualitativas o cuantitativas. Los materiales en cualquier estado, poseen un conjunto de propiedades que los diferencian, a saber: los materiales sólidos tienen forma y volumen propio, los líquidos se amoldan a la forma del recipiente que los contiene; los gases no tienen forma ni volumen propios, ellos ocupan el espacio del recipiente que los contiene, al igual que también adoptan la forma del mismo.

Son propiedades físicas extrínsecas generales de los materiales la masa y el volumen , a las cuales se les considera propiedades no características, por cuanto varían con la cantidad de materia: a mayor cantidad de materia mayor masa y en consecuencia mayor volumen. Estas propiedades no nos permiten diferenciar un material de otro, ya que pueden existir otros materiales con la misma masa y volumen. Otras propiedades no características son: la temperatura, la longitud y la forma, las cuales tampoco permiten diferenciar un material de otro . Los dibujos que siguen ilustran estas propiedades físicas, tratándose de materiales diferentes, determinada cantidad de ellas ocupa un mismo volumen y tienen la misma masa.

Para establecer con carácter universal las propiedades de la materia, en especial las cuantitativas, se precisa unificar criterios de medida, es decir, hablar en el mismo lenguaje.

Medir consiste en comparar una magnitud o propiedad con otra que se toma como patrón de medida.

A todo lo que se mide se le llama magnitudes físicas .

Toda medida consta de dos partes: una numérica y otra la unidad de patrón. A los efectos de medidas, universalmente se emplea el Sistema Métrico . También existe una modernización del sistema antiguo conocida como Sistema Internacional de pesas y medidas (SI) que se establece sobre siete unidades básicas, las cuales se muestran en el cuadro siguiente:

Unidades Básicas de Medida

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO

Longitud Metro M

Masa Kilogramo Kg

Tiempo Segundo S

Corriente eléctrica Amperio A

Temperatura ªkelvin ªK

Cantidad de sustancia Mol Mol

Intensidad luminosa Candela cd

Los múltiplos o submúltiplos de las unidades básicas se integran con prefijos convencionales agregados al nombre de la unidad; por ejemplo: kilogramo, milímetro, etc.La unidad en el S.I. de masa (m) es el kilogramo (Kg.) también se puede expresar en los múltiples o submúltiplos del Kg. cuando se considere necesario y práctico, haciendo las conversiones. Se toma como equivalencia 1 Kg. equivale a 1000 g; a 2,2046 libra y a toneladas.

Múltiplos y Submúltiplos de las Unidades Si

  Prefijo Símbolo Significado

MúltiplosMega M = 1000000

Kilo K = 1000

Sub - Múltiplos

Deci D = 0.1

Centi C = 0.01

Mili M = 0.001

Micro � = 0.000001

Nano N = 0.000000001

Ya se indicó que entre las propiedades no características de los materiales se encuentra la masa. Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se mide con un instrumento llamado balanza.

¿Conoces otro tipo de balanza? Si es así, descríbela aquí, puede ser mediante dibujo.

La masa de un material se determina de la siguiente manera:

Si es sólido :

       •  Se pesa el papel y se anota el peso.       •  Se coloca el papel de filtro sobre el sobre el platillo de la balanza y sobre él se coloca el material.       •  Se pesa el sólido con el papel y se anota este peso.       •  La masa del sólido se determina por diferencia de masas:

Masa del sólido = Masa del (papel + sólido) - Masa del papel

Ejemplo: se tiene una cantidad no determinada de sal común y se desea saber cuál es su masa; se procede así:

    1.  En uno de los platillos de una balanza se coloca un papel (preferiblemente del papel de filtro que se usa en el laboratorio).    2.   En el otro platillo se coloca una ó más pesas hasta que la balanza esté en equilibrio y

se anota el valor de las pesas como masa del papel; supongamos que fue 2,5 gramos    3.   Masa del papel = 2,5 g    4.   Se coloca sobre el papel la cantidad de sal común y se determina la masa igual que en el caso anterior (colocando pesas en el otro platillo hasta que la balanza esté en equilibrio); supongamos que fue 7 gramos    5.   Masa del (papel + sólido) = 7 g.    6.   Masa del sólido = Masa del (papel + sólido) � Masa del papel.    7.   Masa del sólido = 7 g. � 2,5 g. = 4,5 g.

Si se trata de un líquido , se mide colocando el líquido en un envase al cual previamente se le ha determinado la masa. Luego se determina la masa del envase; la masa del líquido se determina por diferencia.

Masa del líquido = Masa del (envase + líquido) - Masa del envase

Ejemplo: Se quiere determinar la masa de una cantidad no determinada de ácido acético (vinagre). Se procede así:

1.  Se toma un recipiente volumétrico, puede ser un cilindro graduado y se determina la masa, supongamos que fue de 40 gramos, se escribe: Masa del envase = 40 g.2.  Se vierte el líquido dentro del cilindro y se determina la masa; supongamos que fue de 87 gramos; se escribe: Masa del (envase + líquido) = 87 g.3.  Se determina la masa del líquido: Masa del líquido = Masa del (envase + líquido) �Masa del envase. Masa del líquido = 87 g. 40 g. = 37 g. �

Si es un gas se mide pesando un globo de goma o una bolsa, luego se llena con gas el globo de goma o la bolsa y se pesa. La masa del gas se determina por diferencia de masas:

Masa del gas = Masa del (globo + gas) - Masa del globo

Ejemplo: Se desea determinar la masa del gas contenido en un globo inflado; se procede así:

1.  Se determina la masa del globo vacío; supongamos que fue 5 gramos; se escribe: Masa del globo vacío = 5 g.2.  Se infla el globo y se determina de nuevo la masa; supongamos que fue 6,9 gramos; se escribe: Masa del (globo + gas) = 6,9 g.3.  Se determina la masa del gas así: Masa del gas = Masa del (globo + gas) � Masa del globo vacío Masa del gas = 6,9 g. � 5 g. = 1,9 g.

Otra propiedad no característica de los materiales es el volumen.

Volumen es el espacio ocupado por un material en cualquier estado físico.

La unidad de volumen (v) en el sistema SI es el metro cúbico ( ). El volumen se mide haciendo uso de instrumentos volumétricos apropiados.

Entre las medidas de volumen y las medidas de capacidad hay equivalencias que deben conocerse, porque tienen mucha aplicación; por ejemplo:

Volumen o Capacidad

Metro Cúbico = 1.000 dm3 = 1 l(litro)

= 1.000.000

Decímetro Cúbico 1 = 1.000

1 = 1.000

Centímetro Cúbico 1 = 1.000

¿ Cómo se determina el volumen de un líquido) ?Se determina colocando directamente el líquido en el recipiente volumétrico y observando la medición del instrumento tomando en cuenta el menisco , que es la doble curvatura que forman los líquidos en los recipientes que los contiene. El menisco puede ser cóncavo como el caso del agua y convexo como en el mercurio.

¿Cómo se determina el volumen de un sólido?Es necesario distinguir qué tipo de sólido es: Si es un sólido regular (aquel que tiene forma definida) como por ejemplo un cubo o una esfera, el volumen se calcula aplicando la formula matemática respectiva de volumen.

Forma Formula matemática

Cubo V =

Prisma Recto V = a. b. c

Cilindro V = . h.

Esfera V = .

Si es un sólido irregular (aquel que no tiene forma definida) por ejemplo una piedra, se determina a través del método de desplazamiento del agua (sólo en el caso de que el material no sea soluble en agua y sea más duro, es decir, que no flote). Dicho método consiste en sumergir el sólido en un volumen conocido de agua, contenido en un cilindro graduado. Al introducir el sólido en el agua, éste desplaza un volumen de agua igual a su propio volumen, de modo que por diferencia se puede conocer el volumen dado. Esta técnica se basa en el principio de Arquímedes.V. sólido = V (agua + sólido) � V del agua

¿Cómo se determina el volumen de un gas?Se determina también por desplazamiento de agua; para esto se monta un aparato para recoger el gas en un recipiente graduado completamente lleno de agua y sumergido boca abajo en un envase con agua. El gas desplaza un volumen de agua igual al volumen

que ocupa, por lo que su volumen es igual al del agua desplazada.V. gas = V. agua desplazada

Temperatura es la medida de intensidad de calor, es decir, del grado de calor de un cuerpo.

La temperatura se mide con el termómetro. No se considera como una propiedad extensiva porque no depende de la cantidad de materia. La temperatura y el calor se diferencian en que la temperatura mide el grado de calor y se mide en ºC (Celsius), ºK (kelvin) y ºF (Fahrenheit), mientras que el calor es una forma de energía y se mide en calorías.

Conversiones de Unidades de Temperatura

ºC a ºK    = ºC + 273º

ºK a ºC    = ºK - 273º

ºC a ºF    = ºF =(ºC x 5/9) + 32

ºF a ºC    = (ºF - 32) x 5/9

Para transformar ºK a ºF primero se convierten los ºK en ºC y luego a ºF y para convertir de ºF a ºK, primero se convierten los ºF a ºC y luego a ºK.

Conversión de unidades de masaPara convertir Kg a g .se multiplica los kg por 1000

Conversiones de unidades de volumen

1l = 1000 ml1ml = 1cc = 1 cm 3

Para convertir litros a ml se multiplica por 1000Para convertir ml o cc. a litros se divide entre 1000 Símbolos : l = litro; ml = mililitro , cc o cm 3 = centímetro cúbico

 

Tomado de:ARDILA , C., BRACHO, E., NÚÑEZ, A. y SALAZAR, A. (1.974). Química General .

Madrid. Ediciones Vegas.r.l.

Codesis. (2.001). Química (CD-ROM). (Computer software).FERNÁNDEZ, M. y LOPEZ, D. (1.993). Química 9ª grado . Caracas. Editorial Triángulo.

GUARDIA, M.http://www.oei.org.co/fpciencia/art.10.htm Tomado el 12-02-2.002

THE NATIONAL SCIENCE FOUNDATION. Chemical Education Material Study. (1.966). Versión española del Prof. Dr.

Rafael Usón. Universidad de Oviedo. Química: Una ciencia experimental . Barcelona, España. Editorial Reverté, S.A.

VASQUEZ, J.M. http://www.oei.org.co/fpciencia/art.17.htm#aa . Tomado el 12-02-2.002

http://www.google.com/Instrumentos . Tomado el 12-02-2.002

  Otros Temas:

Materia: Definición, propiedades no características. Unidades de medidas

La Materia. Propiedades y características

Clasificación de la materia: Mezclas y sustancias puras. Separación de mezclas I

Clasificación de la materia:Mezclas y sustancias puras. Separación de mezclas II

Propiedades de óxidos, ácidos, bases, sales y compuestos orgánicos: distribución en el ambiente y sus usos

Elementos metálicos y no metálicos

http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Quimica/LaMateriaDef.html

DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA

 

 

UNIDADES FUNDAMENTALES

 

MAGNITUD SÍMBOLO UNIDAD ABREVIATURA

Longitud L metro mMasa M kilogramo kgTiempo T segundo sIntensidad de corriente eléctrica I amperio ATemperatura termodinámica T kelvin KIntensidad luminosa I candela cd

 

UNIDADES SUPLEMENTARIAS

 

MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD ABREVIATURAÁngulo plano φ Radián radÁngulo sólido Ω Estereoradián sr

 

 

UNIDADES DERIVADASMAGNITUD SÍMBOL

OUNIDAD ABREVIATUR

AEXPRESIÓN

EN UNIDADES

Superficie S metro cuadrado M2  

Volumen V metro cúbico m3  

Densidad P kilogramo/metro cúbico

kg/m3  

Velocidad V metro/segundo m/s  

Aceleración A metro/segundo al cuadrado

m/s2  

Velocidad angular

W radián/segundo rad/s  

Aceleración angular

A radián/segundo al cuadrado

rad/s2  

Frecuencia V hertzio Hz s-1

Período T segundo s  

Fuerza F newton N kg m s-2

Presión P pascal Pa kg m -1s-2

Energía E julio J kg m2 s-2

Trabajo T julio J kg m2 S-2

Potencia P vatio w kg m2 s-3

Carga eléctrica Q culombio C A s

Potencial electrostático

V voltio V kg m2 s3 A-1

Intensidad del campo eléctrico

E voltio/metro V/m kg m s-3 A-1

Resistencia eléctrica

R ohmio Ω kg m2 s-3 A-2

Capacidad eléctrica

C faradio F Kg-1 m2  s4 A2

Inducción magnética

B testa T kg s-2 A-1

Flujo de inducción magnética

<ñ weber Wb kg m2 s-2A-'

Actividad radiactiva

a/ becquerel Bq s-1

 

ALGUNOS FACTORES DE CONVERSIÓN

 

Longitud 1 nm =10-9 m1 pie = 0,3048 m1 milla =1609 m

1 año luz = 9,461.1015 m

1 Á =10-10 mMasa 1 g =10-3 kg

1 u =1,66.10-27 kgTiempo 1 h = 60 min = 3600 sVolumen 1 L =1 dm3 =10-3 m3

Densidad 1 g/cm3 =103 kg/m3

Velocidad 1 km/h = 0,278 m/s1 milla/h = 0,4470 m/s

Ángulo y velocidad angular 1 rad = 57,3°

1 rpm = 0,1407 rad/sFuerza 1 dina =10-5 NPresión 1 atm =1,013.105 PaEnergía 1 cal = 4,184 J

1 kWh = 3,6106 J1 erg =10-7 J1 eV =1,60. 10-19 J

Potencia 1 caballo de vapor = 735,5 WInducción magnética 1 G =10 -4T

 

PREFIJOS PARA LAS POTENCIAS DE BASE 10

 

  PREFIJO         ABREVIATURA MÚLTIPLO PREFIJO  

1024 yotta Y 10-1 deci d1021 zetta Z 10-2 centi c1018 exa E 10-3 mili m1015 peta P 10-6 micro µ1012 tera T 10-9 nano n109 giga G 10-12 pico p106 Mega M 10-15 femto f103 kilo k 10-18 atto a102 hecto h 10-21 zepto z10 deca da 10-24 yocto y

 

 

  

 

PRINCIPALES CONSTANTES FÍSICAS

 

 

MAGNITUD  SÍMBOLO VALOR APROXIMADOVelocidad de la luz en el vacío c 299792458 m s-1

Constante de gravitación universal G 6,67259.10 -11N m2 kg -2

Aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra

g 9,80665 m s-2

Carga eléctrica elemental e 1,602.10-19 C   Masa del electrón me 9,109.10-31 kgMasa del protón mp 1,672.10-27 kg  Masa del neutrón me 1,675.10-27 kgNúmero de Avogadro NA 6,0221023 mol-1

Constante de Boltzmann kB 1,38 10-23 J K-1

Constante universal de los gases ideales R 8,314 J mol-1 K-1

Unidad de masa atómica u 1,6605.10-27 kgConstante de Coulomb en el vacío K =1/(4πεo) 8,8975.109 N m 2 C-2

Permitividad eléctrica del vacío εo 8,854.10-12 C2 N-1 m-2

Permeabilidad magnética del vacío µo 4π.10-7 N A-2

Constante de Planck h 6,626.10-34 J SConstante de Stefan-Boltzmann 6 5,67.10-8 W m-2 K-4

Constante de Rydberg RH 1,097.107 m-1

Constante de Faraday F 9,649.104 C Mol-1

Radio de Böhr a. 0.579177249.10-10 m

 

DATOS ASTRONÓMICOS

 

MAGNITUD VALOR

Masa de la Tierra 5,98.1024 kgRadio ecuatorial de la Tierra 6,378.106 mRadio polar de la Tierra 6,357.106 mPeríodo de la Tierra 365,25 díasExcentricidad de la órbita terrestre 0,0167Velocidad de escape en la superficie de la Tierra 11,2 km s-1

Distancia media de la Tierra al Sol 1,496.1011 mMasa del Sol 1,989.1030 kgRadio ecuatorial del Sol 6,96.108 mDistancia media de la Tierra a la luna 3,84.108 m

Masa de la luna 7,36.1022 kgRadio ecuatorial de la luna 1,73.106 m

 

 

UNIDADES FUNDAMENTALES

 

MAGNITUD SÍMBOLO UNIDAD ABREVIATURA

Longitud L metro mMasa M kilogramo kgTiempo T segundo sIntensidad de corriente eléctrica I amperio ATemperatura termodinámica T kelvin KIntensidad luminosa I candela cd

 

UNIDADES SUPLEMENTARIAS

 

MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD ABREVIATURAÁngulo plano φ Radián radÁngulo sólido Ω Estereoradián sr

 

 

UNIDADES DERIVADASMAGNITUD SÍMBOL

OUNIDAD ABREVIATUR

AEXPRESIÓN

EN UNIDADES

Superficie S metro cuadrado M2  

Volumen V metro cúbico m3  

Densidad P kilogramo/metro cúbico

kg/m3  

Velocidad V metro/segundo m/s  

Aceleración A metro/segundo m/s2  

al cuadradoVelocidad angular

W radián/segundo rad/s  

Aceleración angular

A radián/segundo al cuadrado

rad/s2  

Frecuencia V hertzio Hz s-1

Período T segundo s  

Fuerza F newton N kg m s-2

Presión P pascal Pa kg m -1s-2

Energía E julio J kg m2 s-2

Trabajo T julio J kg m2 S-2

Potencia P vatio w kg m2 s-3

Carga eléctrica Q culombio C A s

Potencial electrostático

V voltio V kg m2 s3 A-1

Intensidad del campo eléctrico

E voltio/metro V/m kg m s-3 A-1

Resistencia eléctrica

R ohmio Ω kg m2 s-3 A-2

Capacidad eléctrica

C faradio F Kg-1 m2  s4 A2

Inducción magnética

B testa T kg s-2 A-1

Flujo de inducción magnética

<ñ weber Wb kg m2 s-2A-'

Actividad radiactiva

a/ becquerel Bq s-1

 

ALGUNOS FACTORES DE CONVERSIÓN

 

Longitud 1 nm =10-9 m1 pie = 0,3048 m1 milla =1609 m

1 año luz = 9,461.1015 m1 Á =10-10 m

Masa 1 g =10-3 kg

1 u =1,66.10-27 kgTiempo 1 h = 60 min = 3600 sVolumen 1 L =1 dm3 =10-3 m3

Densidad 1 g/cm3 =103 kg/m3

Velocidad 1 km/h = 0,278 m/s1 milla/h = 0,4470 m/s

Ángulo y velocidad angular 1 rad = 57,3°

1 rpm = 0,1407 rad/sFuerza 1 dina =10-5 NPresión 1 atm =1,013.105 PaEnergía 1 cal = 4,184 J

1 kWh = 3,6106 J1 erg =10-7 J1 eV =1,60. 10-19 J

Potencia 1 caballo de vapor = 735,5 WInducción magnética 1 G =10 -4T

 

PREFIJOS PARA LAS POTENCIAS DE BASE 10

 

  PREFIJO         ABREVIATURA MÚLTIPLO PREFIJO  

1024 yotta Y 10-1 deci d1021 zetta Z 10-2 centi c1018 exa E 10-3 mili m1015 peta P 10-6 micro µ1012 tera T 10-9 nano n109 giga G 10-12 pico p106 Mega M 10-15 femto f103 kilo k 10-18 atto a102 hecto h 10-21 zepto z10 deca da 10-24 yocto y

 

 

  

 

 

 

PRINCIPALES CONSTANTES FÍSICAS

 

 

MAGNITUD  SÍMBOLO VALOR APROXIMADOVelocidad de la luz en el vacío c 299792458 m s-1

Constante de gravitación universal G 6,67259.10 -11N m2 kg -2

Aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra

g 9,80665 m s-2

Carga eléctrica elemental e 1,602.10-19 C   Masa del electrón me 9,109.10-31 kgMasa del protón mp 1,672.10-27 kg  Masa del neutrón me 1,675.10-27 kgNúmero de Avogadro NA 6,0221023 mol-1

Constante de Boltzmann kB 1,38 10-23 J K-1

Constante universal de los gases ideales R 8,314 J mol-1 K-1

Unidad de masa atómica u 1,6605.10-27 kgConstante de Coulomb en el vacío K =1/(4πεo) 8,8975.109 N m 2 C-2

Permitividad eléctrica del vacío εo 8,854.10-12 C2 N-1 m-2

Permeabilidad magnética del vacío µo 4π.10-7 N A-2

Constante de Planck h 6,626.10-34 J SConstante de Stefan-Boltzmann 6 5,67.10-8 W m-2 K-4

Constante de Rydberg RH 1,097.107 m-1

Constante de Faraday F 9,649.104 C Mol-1

Radio de Böhr a. 0.579177249.10-10 m

 

DATOS ASTRONÓMICOS

 

MAGNITUD VALOR

Masa de la Tierra 5,98.1024 kgRadio ecuatorial de la Tierra 6,378.106 mRadio polar de la Tierra 6,357.106 mPeríodo de la Tierra 365,25 díasExcentricidad de la órbita terrestre 0,0167Velocidad de escape en la superficie de la Tierra 11,2 km s-1

Distancia media de la Tierra al Sol 1,496.1011 mMasa del Sol 1,989.1030 kg

Radio ecuatorial del Sol 6,96.108 mDistancia media de la Tierra a la luna 3,84.108 mMasa de la luna 7,36.1022 kgRadio ecuatorial de la luna 1,73.106 m