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Variables y unidades

fundamentales en ingeniera de

procesos

Claudio Araya Lpez

claudio.araya714@gmail.com

Universidad de Santiago de ChileFacultad de IngenieraDepartamento de Ingeniera Industrial

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Variable utilizada en ingeniera

!aa" Cantidad de materia en un cuerpo uob#eto. $n auencia de reaccione nucleare% lamaa total de un itema e contante

&eo" $ la 'uerza gra(itacional )ue e#erce latierra obre un ob#eto.

gmP

amF

=

=

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Variable utilizada en ingeniera

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Variable utilizada en ingeniera

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Variable utilizada en ingeniera

!ole" $ la cantidad de utancia )ue contiene*%+,,-1+,/ unidade elementale

&orcenta#e de maa" $ la relacin porcentual )ue e-iteentre la maa de oluto y la maa de diolucin

&orcenta#e (olumen" $ la relacin porcentual )ue e-iteentre el (olumen de oluto y el (olumen de diolucin

PM

mn =

=

=n

j

j

ii

m

mw

1

=

=n

j

j

ii

V

Vv

1

1

1

==

n

j

jw

1

1

==

n

j

jv

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Variable utilizada en ingeniera

Fraccin molar" e la relacin porcentual )ue e-ite entrelo mole de oluto y lo mole totale

Compoicin m0ica" $ la cantidad m0ica e-preada enporcenta#e% )ue e-ite de un compueto o elemento enuna diolucin% mezcla o con#unto de compueto

=

=n

jj

ii

n

nx

1

1

1

==

n

j

jx

ghP =

=

=

n

j

jw1

%100100

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Variable utilizada en ingeniera

Compoicin molar" $ la cantidad molar e-preada enporcenta#e% )ue e-ite de un compueto o elemento enuna diolucin% mezcla o con#unto de compueto

Concentracin m0ica" $ la maa de un componente porunidad de (olumen de mezcla

==

n

jjx1

%100100

S

imsicai

VmC =

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Variable utilizada en ingeniera

Concentracin molar" $ la cantidad de mole de uncomponente por unidad de (olumen de mezcla

ppm" e utiliza para e-prear concentracione decantidade mincula o traza en mezcla gaeoa ol)uida. 2e puede e-prear en razone m0ica o razonemolare

S

imolar

i

V

nC =

ppm10000%1 =

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Variable utilizada en ingeniera

!aa molecular media" $ una maa molecular)ue repreenta a toda la epecie preenteen una mezcla

==

n

iiiprom

PMxPM1

=

=n

i i

i

prom

PM

wPM

1

1

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Variable de proceo% dimenin yunidade

3na Dimensindene cualitati(amente una(ariable 'ica% en cambio una Unidade-preala magnitud de la dimenin

5imenione y unidade primaria"Nombre Dimensi

nUnidades

!aa ! gr% 6g% lbm%mol

Longitud L m% cm% 't% in

8iempo 9

8emperatura

8 :C% :F% ;%

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Variable de proceo% dimenin yunidade

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Variable de proceo% dimenin yunidade

&rein" $ la 'uerza )ue e e#erce obre un 0rea puntual.

5imenion"

La prein )ue e#erce una maa de ?uido en un punto et0dada por la iguiente ecuacin 'undamental deidrot0tica ghP =

22 =L

M

L

F

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Variable de proceo% dimenin yunidade

&rein aboluta" $ la prein total en un itema% et0re'erenciada dede el (aco per'ecto o prein +.

&rein manom>trica" $ la prein e#ercida en un itemarepecto a la atmo'>rica% &rein 1 atm 7*+mmBg

1+16&a &rein de (aco" $ la prein e#ercida en un itema repecto a

la atmo'>rica y )ue e encuentra ba#o >ta.

&reinmanom>trica

&rein Vaco

&rein aboluta

&ab&atm

&&atm

&ab D&atm

&

+

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Variable de proceo% dimenin yunidade

La ecuacione )ue repreentan el diagrama anterioron"

atmaManomtricABS PPP +=

absatmvaco

PPP =

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Variable de proceo% dimenin yunidade

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Variable de proceo% dimenin yunidade Volumen" $ la regin en el epacio )ue e ocupada por un

ob#eto% e una magnitud deri(ada de la longitud% al eruna e-tenin tridimenional de >ta

5imenin"

Ejemplo: El primer dirigible totalmente operativo a cielo

abierto fue construido para el ejrcito francs por C. enard! ". #rebs en $%%&' El ve(culo' denominado )*a +rance)tena $%,- m de volumen /" cu0nto e1uivale este volumenen ft23

3L

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Variable de proceo% dimenin yunidade

Capacidad calorca o calor epecco" $ la cantidad deenerga )ue e neceita para aumentar en un grado :C o ;un cuerpo de 16g

5imenione T

L

TM

LM

TM

LF

=

=

2

2

2

2

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Variable de proceo% dimenin yunidade

$nergEa" $ la capacidad de realizar cambio o capacidadpara producir traba#o

5imenione"

$#emplo" 3na peronaneceita conumir enpromedio ,,++ cal Acu0nto e)ui(ale eteconumo energ>tico enG83H

2

2

LMLF

=

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Variable de proceo% dimenin yunidade

&otencia" $ el ?u#o de energEa% o la cantidad de energEauminitrada por unidad de tiempo

5imenione"

$#emplo" 3n compreor deun itema de airecondicionado poee unapotencia de %, p Acu0nto e)ui(ale etapotencia en 6JH

3

2

LMLF =

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Variable de proceo% dimenin yunidade

5enidad" $ la relacin )ue e-ite entre la maa de uncompueto y el (olumen )ue ocupaK >ta e una 'uncinde la prein y la temperatura% iendo eta ltima la m0importante

5imenione"

Valore tpico

3L

M

V

m=

mrc!rioair

ag!a

3

3

3

13600

1

1000

m

"g

m"g

m

"g

=

=

=

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Variable de proceo% dimenin yunidade

$#emplo" La angre umana tiene una denidad promediode 1+ 6gm/

A cu0nto e)ui(ale eta denidad en gcm/H. 2i una perona dona ++ ml de angreA cu0nto e)ui(ale ete (olumen en gramo3.