fisica

FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA CLÁSICA

2. CONCEPTOS BÁSICOS

2.1

DIMENSIONES Y UNIDADES

Cualquier medida física tiene dimensiones y debe ser expresada en las unidades
correspondientes a estas dimensiones de acuerdo a un sistema de unidades
particular.
Dimensión: Es el nombre que se le da a las cantidades físicas, así: Longitud,
masa, tiempo, etc.
Unidad: Es la medida de ladimensión. Por ejemplo: pie, metro, y milla son
unidades de la dimensión longitud.
Expresar una aceleración como 9.8 no tiene sentido, si se agrega la unidad
correspondiente de un determinado sistema y se dice que la aceleración es 9.8
2
m/s esta información adquiere sentido.
Para trabajos científicos y de ingeniería, deben usarse las unidades de medida del
Sistema Internacional de Unidades
Elgobierno colombiano expidió el decreto ley 2416 de diciembre de 1971 por medio
del cual se adopta el S.I. como sistema métrico oficial. Sin embargo, debido a que
en la bibliografía poco reciente, así como en la calibración de algunos instrumentos,
se utilizan unidades de otros sistemas, es indispensable saber trabajar e interpretar
información de ellos (en especial el inglés de ingeniería) y saberconvertir unidades
de un sistema a otro.
Cada sistema escoge un grupo de dimensiones fundamentales (de acuerdo a un
patrón estricto y reproducible) y las unidades asignadas a estas dimensiones son
unidades básicas. Las unidades asignadas a aquellas dimensiones que no
pertenezcan al grupo escogido recibirán el nombre de unidades derivadas. Por
ejemplo, si un sistema escoge la longitud comodimensión fundamental, el área
será una cantidad física derivada.
Los sistemas de unidades se clasifican en:
Absolutos: Aquellos donde las unidades de fuerza y energía son derivadas, como
el Sistema Internacional (S.I.)
Gravitacionales: Los que no cumplen la condición anterior, para ellos la fuerza es
una dimensión fundamental definida con base en la fuerza de atracción
gravitacional al niveldel mar, un ejemplo es el sistema inglés.

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CONCEPTOS BÁSICOS

Sistema Internacional de Unidades (S. I.)
Esta sustentado en siete unidades básicas y dos suplementarias.
Dimensión física
longitud
masa
tiempo
intensidad de con. elec.
temperatura termodin
intensidad luminosa
cantidad de sustancia
ángulo plano
ángulo sólido

Símbolo

Unidad

L
M


I
T
C
N

Símbolometro
kilogramo
segundo
amperio
kelvin
candela
mole
radian
estereorradián

m
Kg
s
A
K
cd
mol
rad
sr

En este sistema algunas definiciones de unidades son:
Metro: Longitud igual a 1,650763.73 veces la longitud de onda en el vacío, de la
radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p10 y 5d5 del átomo de
kriptón 86.
Segundo: Duración de 9,192631770 períodosde la radiación correspondiente a la
transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio
133.
Ventajas del S.I.
 Coherencia: El producto o el cociente de dos o más de sus dimensiones da
como resultado la unidad derivada correspondiente.

área
fuerza

Dimensión
L
L
M
L
2

Unidad

(m
m ) = m2
( kg
m/s2 ) = N ( Newton )

 Más general que otrossistemas: La unidad de fuerza es independiente de
la aceleración debida al campo gravitatorio terrestre y por tanto será unidad
derivada, en cambio en sistemas gravitacionales, la fuerza es una cantidad
física fundamental y su unidad estará definida estrictamente.
 Los factores de proporcionalidad para obtener unidades derivadas de las
básicas son siempre la unidad



7FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA CLÁSICA

1N 

1 kg  1m
1 s2

1 J
Joule  1N  1m  1 W  1 s
 Se utiliza exclusivamente el sistema arábigo de numeración con base 10 y
se usan prefijos para facilitar el trabajo.

Tabla 2.1 Prefijos para formar los múltiplos y submúltiplos del S.I.
Múltiplos
Prefijo

Símbolo

exa
penta
tera
giga
mega
kilo
hecto
deca

E
P
T
G
M
k
h
da...