Informacin Tcnica

Temperatura

La temperatura, es una propiedad que mide la intensidad
o nivel de calor de una sustancia. La temperatura no debe
confundirse con el calor, ya que la temperatura no mide la
cantidad de calor en una sustancia, slo nos indica qu tan
caliente o qu tan fra est esa sustancia.
La temperatura debe designarse en forma ms precisa
con referencia a una escala. El instrumento para medir la
temperatura se llama termmetro; el ms comn, es el
que se basa en la expansin uniforme de un lquido dentro
de un tubo de vidrio sellado. Este tubo tiene en el fondo un
bulbo donde se aloja el lquido (mercurio o alcohol).


Tabla 15.4 - Tabla de conversin de temperaturas.
235
C C C C C
-73 -100
-68 -90
-62 -80
-57 -70
-51 -60
-45.6 -50
-45.0 -49
-44.4 -48
-43.9 -47
-43.3 -46
-42.8 -45
-42.2 -44
-41.7 -43
-41.1 -42
-40.6 -41
-40.0 -40
-39.4 -39
-38.9 -38
-38.3 -37
-37.8 -36
-37.2 -35
-36.7 -34
-36.1 -33
-35.6 -32
-35.0 -31
-34.4 -30
-33.9 -29
-33.3 -28
-32.8 -27
-32.2 -26
-31.7 -25
-31.1 -24
-30.6 -23
-30.0 -22
-29.4 -21
-28.9 -20
-28.3 -19
-27.8 -18
-27.2 -17
-26.7 -16
-26.1 -15
-25.6 -14
-25.0 -13
-24.4 -12
-23.9 -11
-23.3 -10
-22.8 -9
-22.2 -8
-21.7 -7
-21.1 -6
-20.6 -5
-20.0 -4
-19.4 -3
-18.9 -2
-18.3 -1
-17.8 0
-17.2 1
-16.7 2
-16.1 3
-15.6 4
-15.0 5
-14.4 6
-13.9 7
-13.3 8
-12.8 9
-12.2 10
-11.7 11
-11.1 12
-10.6 13
-10.0 14
-9.4 15
-8.9 16
-8.3 17
-7.8 18
-7.2 19
-6.7 20
-6.1 21
-5.6 22
-5.0 23
-4.4 24
-3.9 25
-3.3 26
-2.8 27
-2.2 28
-1.7 29
-1.1 30
-0.6 31
0 32
0.6 33
1.1 34
1.7 35
2.2 36
2.8 37
3.3 38
3.9 39
4.4 40
5.0 41
5.6 42
6.1 43
6.7 44
7.2 45
7.8 46
8.3 47
8.9 48
9.4 49
10.0 50
10.6 51
11.1 52
11.7 53
12.2 54
12.8 55
13.3 56
13.9 57
14.4 58
15.0 59
15.6 60
16.1 61
16.7 62
17.2 63
17.8 64
18.3 65
18.9 66
19.4 67
20.0 68
20.6 69
21.1 70
21.7 71
22.2 72
22.8 73
23.2 74
23.9 75
24.4 76
25.0 77
25.6 78
26.1 79
26.7 80
27.2 81
27.8 82
28.3 83
28.9 84
29.4 85
30.0 86
30.6 87
31.1 88
31.7 89
32.2 90
32.8 91
33.3 92
40.0 104
40.6 105
41.1 106
41.7 107
42.2 108
42.8 109
43.3 110
43.9 111
44.4 112
45.0 113
45.6 114
46.1 115
46.7 116
47.2 117
47.8 118
48.3 119
48.9 120
49.4 121
50.0 122
50.6 123
51.1 124
51.7 125
52.2 126
52.8 127
53.3 128
53.9 129
54.4 130
55.0 131
55.6 132
56.1 133
56.7 134
57.2 135
57.8 136
58.3 137
58.9 138
59.4 139
60.0 140
60.6 141
61.1 142
61.7 143
62.2 144
62.8 145
63.3 146
63.9 147
64.4 148
65.0 149
65.6 150
66.1 151
66.7 152
67.2 153
67.8 154
68.3 155
68.9 156
69.4 157
70.0 158
70.6 159
71.1 160


VALORES DE GRADOS
C F
1=
2=
3=
4=
5=
6=
7=
8=
9=
1=
2=

4=
5=
6=

8=
9=
33.9 93
34.3 94 201.2 F = 1.8 C + 32 = 9/5 C +
35.0 95 203.0 C = 5/9 (F - 32) = (F -32)
35.6 96 204.8 K = C +
36.1 97 206.6 K = 5/9
36.7 98 208.4 R = F +

37.8 100
38.3 101
38.9 102
39.4 103




Informacin Tcnica
Escalas de Temperatura Fahrenheit y
Celsius

En 1592, Galileo invent un termmetro, pero no tena una
escala bien definida. En 1720, el holands Gabriel
Fahrenheit, fue el primero que ide un termmetro con una
escala graduada, pero los puntos de referencia que esco-
gi fueron la temperatura del cuerpo humano (100
o
F) y la
de una mezcla de hielo con sal (0
o
F). En 1742, el sueco
Anders Celsius, tomando el antecedente de Fahrenheit,
ide la escala de temperatura Celsius o Centgrada,
usando como puntos de referencia la temperatura de una
mezcla de hielo y agua pura (0
o
C), y la de ebullicin del
agua pura (100
o
C).

Estas dos escalas (la Fahrenheit y la Celsius), son las de
uso ms comn en trabajos cotidianos. Ambas escalas
tienen valores positivos (arriba del cero) y valores negati-
vos (abajo del cero).
Escalas de Temperatura Absolutas,
Kelvin y Rankine

Para trabajos ms cientficos, se requiere el uso de
temperaturas absolutas (totales), que no tengan valores
negativos. Las escalas absolutas comienzan de cero
hacia arriba. El cero absoluto es una temperatura que se
determin matemticamente, y se supone que a esta
temperatura, se detiene el movimiento molecular de cual-
quier sustancia. Es la temperatura ms baja posible en la
tierra, y se supone tambin que en este punto, hay una total
ausencia de calor.

Las escalas usadas para medir temperaturas absolutas
son la Kelvin (Celsius absoluta) y la Rankine (Fahrenheit
absoluta). La Kelvin usa las mismas divisiones o gradua-
ciones que la escala Celsius, y el cero absoluto (0
o
K)
equivale a -273.15
o
C. La escala Rankine usa las mismas
divisiones que la escala Fahrenheit, y el cero absoluto
(0
o
R) equivale a -460
o
F.

La unidad de temperatura en el SI es el Kelvin (K), aunque
se permite el uso de
o
C. Las frmulas para convertir grados
de una escala a otra, se localizan al pie de la tabla 15.4.
Figura 15.4a - Escalas de Temperatura.
236


Informacin Tcnica
Presin

La presin se define como la fuerza aplicada sobre una
superficie, por lo que sus unidades son kgf/m = N/m.
Es una de las propiedades termodinmicas ms tiles,
porque se mide directamente con facilidad. La unidad de
presin en el SI, es el N/m y se le llama Pascal (Pa), en
honor al fsico francs Blaise Pascal.

Existen tres tipos de presin: a) Atmosfrica o Baromtri-
ca, b) Manomtrica, y c) Absoluta.

Presin Atmosfrica - Es la presin ejercida por el peso
del aire atmosfrico, al ser atrado por la fuerza de la
gravedad. Esta presin vara con relacin a la altitud sobre
el nivel del mar (ver figura 13.6 del captulo de Psicrometra).
Tambin se le llama presin baromtrica, porque el instru-
mento utilizado para medirla, se llama barmetro.
El italiano Evangelista Torricelli, fue el primero en medir
esta presin, utilizando un barmetro de mercurio. El valor
que l obtuvo es de 760 mm de mercurio al nivel del mar.
A estas unidades (mm Hg) tambin se les llama Torricelli
(Torr). El valor de la presin atmosfrica al nivel del mar,
es como sigue:
Presin Absoluta - Es la suma de la presin atmosfrica
ms la presin manomtrica. Si esta ltima es positiva, se
suman, y si es negativa, se restan.

Presin Absoluta = presin atmosfrica + presin mano-
mtrica.

Presin Absoluta = presin atmosfrica - presin mano-
mtrica (vaco).

Las unidades con que se miden comnmente las presiones,
son kg/cm en el sistema mtrico, y lb/in en el sistema
ingls. Las presiones negativas o vaco, se acostumbra
medirlas en mm de Hg y pulgadas de mercurio, respecti-
vamente.

En la solucin de la mayora de los problemas de ingenie-
ra sobre presin y volumen, es necesario utilizar valores
de presin absoluta. La escala de presin absoluta, al igual
que las de temperatura absoluta, no tiene valores negati-
vos ni combina diferentes unidades. Inicia en el cero
absoluto (0 Pa), que corresponde al vaco absoluto, y de
all aumenta. En la mayora de las operaciones, el Pascal
(Pa) resulta una unidad muy pequea, por lo que
generalmente se utilizan mltiplos de ste, que son el
kiloPascal (kPa) que es igual a 1,000 Pa, o bien el bar, que
es igual a 100,000 Pascales = 100 kPa. Al kiloPascal
tambin se le conoce como pize (pz).

En el sistema ingls, se hace una clara distincin entre
libras por pulgada cuadrada absolutas (psia por sus siglas
en ingls de Pound per Square Inch Absolute), y libras por
pulgada cuadrada manomtricas (psig por sus siglas en
ingls de Pounds per Square Inch Gauge). Cuando slo se
usa psi sin la "a" o la "g", generalmente se refiere a
diferencias o cadas de presin.
Sistema Internacional
(kiloPascales)
= 101,325 Pa
= 101.325 kPa
Sistema Mtrico = 1.033 kg/cm = 760 mm Hg.

Sistema Ingls = 14.696 psi = 29.92 in Hg.

Presin Manomtrica - Cuando se desea medir la pre-
sin dentro de un sistema cerrado, se utiliza un instrumen-
to llamado manmetro, por eso se le llama presin mano-
mtrica. La presin dentro de un sistema cerrado, puede
ser mayor o menor que la atmosfrica. A la presin mayor
que la atmosfrica, se le llama positiva; y a la menor, se le
llama negativa o vaco. El manmetro marca la diferencia
de presiones entre la que existe dentro del sistema y la
presin atmosfrica del lugar.
mm Hg
x 0.03937
x 0.001333
= in Hg
= bar
in Hg
x 25.4
x 0.03386
= mm Hg
= bar
atmsfera
x 760
x 29.9212
= mm Hg
= in Hg
Tabla 15.5 - Factores de conversin de unidades de presin.
237
x 0.010197 = kg/cm
x 0.14504 = lb/in (psia)
x 7.5 = mm Hg abs.
kiloPascales
x 0.2953 = in Hg abs.

(kPa)
x 0.01 = bar
x 0.00987 = atmsferas
x 10,000 = barye (b)
x 0.13333 = kPa
x 0.00136 = kg/cm
x 0.01934 = lb/in (psi)

(Torr)

x 0.00136 = atm
x 1,000 = micrones ()
x 98.064 = kPa
x 14.2234 = lb/in (psi)
x 735.514 = mm Hg
kg/cm
x 28.9572 = in Hg
x 0.987 = bar
x 0.96778 = atmsferas
x 3.3864 = kPa
x 0.03453 = kg/cm
x 0.49115 = lb/in (psi)

(pulg. Hg)

x 0.03342 = atm
x 25,400 = micrones () x 6.89474 = kPa
x 0.07031 = kg/cm
lb/in x 51.715 = mm Hg
(psia) x 2.036 = in Hg
x 0.06895 = bar
x 0.0604 = atm
x 101.325 = kPa
x 1.03329 = kg/cm
x 14.6969 = lb/in

(atm)

x 1.01325 = bar
x 33.9 = pies de agua
1 psig = 15.696 psia = 108.22 kPa
0 psig = 14.696 psia = 101.325 kPa