Читать книгу Eficiencia energética en las instalaciones de calefacción y acs en los edificios. ENAC0108 - Francisco José Entrena González - Страница 9
2.1. Unidades y conversión
ОглавлениеEl estado de un sistema se determina por el conocimiento de una serie de propiedades expresadas en unidades. Estas propiedades pueden relacionarse entre ellas, por lo que es necesario establecer sistemas de conversión.
Definición
Estado de un sistema
Es la situación termodinámica en la que se encuentra dicho sistema en el momento de estudio.
Mediante las propiedades, podemos calcular los cambios de energía que se producen en un sistema. Se pueden encontrar dos clases de propiedades:
1 Las que dependen de la masa: propiedades extensivas.
2 Las que no dependen de la masa del sistema: propiedades intensivas.
Presión
La presión es una propiedad intensiva de un sistema termodinámico, cuya unidad en el Sistema Internacional (SI) se expresa mediante Pascales (Pa). Presión es el resultado de aplicar una determinada fuerza (Newton), en una superficie (m2).
Donde:
P = Presión (Pa).
F = Es la fuerza aplicada para ejercer dicha presión (N).
A = Es la superficie de aplicación de la presión (m2).
Aunque siempre se deben expresar las unidades en SI, existen situaciones en las que resulta más cómodo convertirlas a otras unidades equivalentes.
| bar | N/mm2 | kp/m2 | |
| 1 Pa (N/m2) | 10-5 | 10-6 | 0,102 |
Por otra parte, una atmósfera (atm) es igual a:
1 atm = 101.325 Pa = 760 mmHg
Donde mmHg es la presión medida en milímetros de Mercurio.
Ejemplo
Vamos a estudiar dos métodos para convertir unidades:
1 ¿Cuántos Pascales son 350 · 10-5 N/mm2?Partiendo de 1 Pa = 10-6 N/mm2 Multiplicamos en cruz: 10-6 N/mm2 = 1 Pa 350 · 10-5 N/mm2 = X PaPartiendo de 1 Pa = 1 N/m2 y de 1 m2 = 1.000.000 mm2 = 1 · 106 mm2 Convertimos los N/mm2 en N/m2 350 · 10-5 N/mm2 = 350 · 10-5 N * 106 mm2Donde los mm2 se anulan y nos queda: 3500 N/m2 = 3500 Pa
2 ¿Cuántos Pascales son 0,052 mmHg? Partiendo de 760 mmHg = 101.325 Pa 0,052 mmHg = X Pa
Temperatura
La temperatura es un parámetro que nos permite cuantificar la variación de calor que sufre un determinado sistema. Al igual que la presión, se trata de una propiedad intensiva y sus unidades se expresan en grados Kelvin (°K).
Densidad
La densidad es una propiedad termodinámica de carácter intensiva. La densidad es la cantidad de masa existente en un sistema dentro del volumen determinado por el mismo, sus unidades en el SI son Kg/m3.
Volumen
Se entiende por volumen el espacio encerrado dentro de un sistema termodinámico. Al contrario que las magnitudes anteriormente estudiadas, el volumen es una propiedad extensiva, es decir, depende directamente de la masa existente en el sistema. En el SI el volumen se expresa en m3.
Sabía que...
La ecuación del gas ideal P · V = n · R · T relaciona magnitudes intensivas y extensivas de un sistema termodinámico.
Energía interna, entalpía y entropía
Además de las propiedades anteriormente estudiadas, la energía interna de un sistema, su entalpía y su entropía son también parámetros característicos que definen un determinado estado del sistema.
