Unidades

HOJA DE TRABAJO No. 2

TEMA: UNIDADES Y MAGNITUDES

Para el estudio de la Química y el trabajo científico es habitual expresar las propiedades como cantidades que se pueden medir, y expresarlas como productos de números y unidades. A continuación haremos un breve resumen de las magnitudes y unidades utilizadas en Química, para lo cual repasaremos algunos conceptos básicos relacionados coneste tema.
MEDIDA: es la cuantificación de las veces que se repite una magnitud observable cuando la comparamos con una cantidad determinada de la misma especie, a la que llamamos unidad.
MAGNITUD: es toda aquella propiedad de la materia que se puede medir o que es susceptible de ser medida.
UNIDAD: es una medida que se escoge arbitrariamente como término de comparación de las demás magnitudesde su misma especie.
SISTEMAS DE UNIDADES: conjunto sistemático, organizado de unidades adoptado convencionalmente, existen diferentes sistemas para agrupar unidades como son:
SISTEMA CEGESIMAL, cgs: centímetro, gramo, segundo
SISTEMA GIORGI, mks: metro, kilogramo, segundo
SISTEMA TÉCNICO: metro, kilopondio, segundo
SISTEMA INGLÉS: pulgada, libra, segundo
SISTEMA INTERNACIONAL DEUNIDADES, nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (celebrada en París en 1960) con el fin de utilizar un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo). Este sistema se conoce como SI, por sus iniciales. En la Conferencia de 1960 se definieron los patrones para seis unidades básicas o fundamentales y dos unidadessuplementarias (radián y estereorradián); en 1971 se añadió una séptima unidad fundamental, el mol. Las dos unidades suplementarias se suprimieron como una clase independiente dentro del Sistema Internacional en la XX Conferencia General de Pesas y Medidas (1995); estas dos unidades quedaron incorporadas al SI como unidades derivadas sin dimensiones. Las siete unidades fundamentales se enumeran en latabla 1. Los símbolos de la última columna son los mismos en todos los idiomas.

Tabla 1: Unidades básicas del SI

Las unidades del SI para todas las demás magnitudes se derivan de las siete unidades fundamentales. En la tabla 2 se muestran ejemplos de algunas unidades derivadas del SI, expresadas en unidades fundamentales. Ciertas unidades derivadas se emplean con tanta frecuencia que hanrecibido un nombre especial —generalmente el de un científico—, como se indica en la tabla 3. 


Tabla 2: Unidades derivadas del SI
MAGNITUD
NOMBRE DE LA UNIDAD SI DERIVADA
SÍMBOLO
Superficie
metro cuadrado
m2
Volumen
metro cúbico
m3
Velocidad
metro por segundo
m/s
Aceleración
metro por segundo al cuadrado
m/s2
Densidad
kilogramo por metro cúbico
kg/m3
Densidad de corrienteamperio por metro cuadrado
A/m2
Fuerza de campo magnético
amperio por metro
A/m
Volumen específico
metro cúbico por kilogramo
m3/kg
Luminancia
candela por metro cuadrado
cd/m2

Tabla 3: Unidades derivadas del SI con nombre especial

MAGNITUD
NOMBRE
SÍMBOLO
EXPRESIÓN
Ángulo plano
Radián
rad
m·m-1 = 1
Ángulo sólido
Estereorradián
sr
m2·m-2 = 1
Frecuencia
HercioHz
1/s
Fuerza
Newton
N
kg·m/s2
Presión, tensión mecánica
Pascal
Pa
N/m2
Energía, trabajo, cantidad de calor
Julio
J
N·m
Potencia
Vatio
W
J/s
Cantidad de electricidad
Culombio
C
A·s


Una característica del SI es que es un sistema coherente, es decir, las unidades derivadas se expresan como productos y cocientes de unidades fundamentales y otras unidades derivadas. Estohace que algunas unidades resulten demasiado grandes para el uso habitual y otras sean demasiado pequeñas. Por eso se adoptaron y ampliaron los prefijos desarrollados para el sistema métrico. Estos prefijos, indicados en la tabla 4, se emplean tanto con unidades fundamentales como derivadas. Algunos ejemplos son: milímetro (mm), kilómetro/hora (km/h), megavatio (MW) o picofaradio (pF). Como no...