Fisico Quimica

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS PETROLEROS Y APLICACIONES CAPITULO 1–CONCEPTOS GENERALES --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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Capítulo 1

Conceptos generales
1.1 Introducción.
En este capítulo, se presentan diversos sistemas deunidades y factores de conversión así como algunos conceptos básicos que se manejaran durante el curso.

1.2 Sistemas de unidades.
El propósito de este tema es eliminar la confusión respecto a las diferentes unidades de cada variable empleada en ingeniería petrolera. En particular, para clasificar el uso del así llamado Sistema Inglés, el cual por varios años ha empleado la libra (pound)como unidad para ambas magnitudes, fuerza y masa. En este curso de Propiedades de los fluidos petroleros se espera que la mayoría de los problemas de ingeniería se resuelvan en el sistema inglés o en el sistema internacional de unidades. 1.2.1 Unidades comunes de masa. La selección de una unidad de masa es el factor principal en determinar cuál es el sistema de unidades que se empleará enresolver un problema en particular. Una selección inadecuada de una unidad de masa requiere de un factor de conversión dentro del sistema de unidades. Las unidades comunes de masa son el gramo, gr, la libra, lb, el kilogramo, kg, y el slug. La Fig. 1.1 representa diferentes cantidades de materia en función de estas unidades comunes de masa.

1gr (1gr)

1 lbm (454 gr)

1 kg(1,000gr)

1 slug (14,594 gr)

Fig. 1.1-Cantidades de materia en unidades de masa comunes. Ejemplo 1.1–Conversión de unidades. Realizar los cálculos siguientes: 1. Equivalencia de un slug a kg y a lbm. 2. Equivalencia de un kg a lbm y de una lbm a kg. 3. Equivalencias de un gr a lbm y de una lbm a gr. Solución. 1. Equivalencia de un slug a kg y a lbm.

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⎛ 14,594 gr ⎞⎛ 1 kg ⎞ 1 slug = (1 slug )⎜ ⎟ ⎟⎜ ⎜ 1 slug ⎟⎜ 1,000 gr ⎟ = 14.594 kg ⎠ ⎠⎝ ⎝ y ⎛ 14,594 gr ⎞⎛ 1 lbm ⎞ 1 slug = (1 slug )⎜ ⎟ ⎟⎜ ⎜ 1 slug⎟⎜ 454 gr ⎟ = 32.145 lbm ⎠ ⎠⎝ ⎝

2. Equivalencia de un kg a lbm y de una lbm a kg. ⎛ 1,000 gr ⎞⎛ ⎞ 1 lbm 1 kg = (1 kg )⎜ ⎜ 1 kg ⎟⎜ 453.3923 gr ⎟ = 2.205 lbm ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠ y ⎛ 454 gr ⎞⎛ 1 kg ⎞ 1 lbm = (1 lbm )⎜ ⎟ ⎟⎜ ⎜ 1 lbm ⎟⎜ 1,000 gr ⎟ = 0.454 kg ⎠ ⎠⎝ ⎝ 3. Equivalencia de gr a lbm y de una lbm a gr. ⎛ 1 lbm ⎞ −3 1 gr = (1 gr )⎜ ⎟ ⎜ 454 gr ⎟ = 2.203x10 lbm ⎠ ⎝ y ⎛ 454 gr ⎞ 1 lbm = (1lbm )⎜ ⎟ ⎜ 1 lbm ⎟ = 454 gr ⎠ ⎝ 1.2.1.1 Masa y peso. El Sistema Internacional, SI, emplea kilogramos, kg, para masa y Newton, N, para peso (fuerza). Las unidades son diferentes y no debe de existir confusión entre las variables. Sin embargo, por años el término libra, lb, se ha usado para ambos masa y peso. El término masa es una propiedad constante de un objeto físico; sin embargo, eltérmino peso implica una variación de la masa en función de la fuerza de gravedad (aceleración gravitacional). El uso convencional de las abreviaturas lbm y lbf (para diferenciar entre libras masa y libras fuerza, respectivamente) ha ayudado a eliminar esta confusión. Por ejemplo, un objeto físico con una masa de una libra podría tener un peso terrestre de una libra, pero esto es sóloverdadero en la superficie de la Tierra. Sin embargo, el peso del mismo objeto físico podría ser cuantitativamente menor en la superficie de la Luna, por lo que, se debe de tener cuidado cuando en un ejercicio se trabaja con masa y peso. Por lo tanto, la masa y el peso de un objeto físico no significan lo mismo. La relación para convertir masa a peso se expresa como:

W = mg ,...