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Máquinas y Equipos Térmicos.
Tema 1.
DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
Prof. Santiago G.
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
LONGITUDUNIDADES EN
EL S.I.
metro (m)centímetro (cm)milímetro (mm)
UNIDADES ALTERNATIVAS
(Anglosajón)
pie (ft)pulgada (in / “)
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
LONGITUD
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
1 pie (1 ft) = 30,48 cm = 0,3048 m
1 in (1”) = 2,54 cm = 25,4 mm
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
LONGITUD: problema de clase
a)
Un tubo de cobre de una instalación frigorífica tiene un diámetro de 9/8” . El hueco que queda en los conductos del edificio es en su punto más estrecho de 35 mm. ¿Cabrá el tubo?
Prof. Santiago G.
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
LONGITUD: problema de clase
b)
Tras la instalación nos damos cuenta de que tenemos que instalar tubo revestido. El revestimiento es un aislante con grosor de 3 mm. ¿Podremos instalar el tubo revestido?
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
LONGITUD: problema de clase
Diámetro exterior (in)
Diámetro exterior (mm)
Espesor tubo (mm)
Diámetro interior (mm)
Diámetro interior (in)
1 / 4 0,70
3 / 8 0,88
1 / 2 1
5 / 8 1
3 / 4 1,14
7 / 8 1,16
9 / 8 1,19
1 1,20
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
MASA y FUERZAUNIDADES EN
EL S.I.
MASA:gramo (gr)
kilogramo (Kg)Tonelada (Tm)
FUERZA:Newton (N)
UNIDADES ALTERNATIVAS
(Anglosajón)MASA:
libra (lb)
FUERZA:Kilopondio (Kp)
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
MASA y FUERZA
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
1 lb = 0,4536 Kg
1 Kg = 2,204 lb
F = M x a1kp = 9,8 N
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
MASA y FUERZA: Problema de clase
El traje de un astronauta puede pesar unos 125 Kg. El astronauta
americano de la derecha pesa 165 lb.
a) ¿Cuánta masa tiene el astronauta con el traje puesto en unidades
del S.I. ?b) Si la gravedad lunar es de 1,62
m/s2 , ¿Qué fuerza habría que ejercer para levantarlo a pulso en
la Luna? ¿Y en la Tierra?
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
TEMPERATURA
UNIDADES EN EL S.I.
Kelvin (K)
Grado Celsius (ºC)
UNIDADES ALTERNATIVAS
(Anglosajón)
Grado Fahrenheit (ºF)
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
TEMPERATURA
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
K= ºC + 273,15
ºF = (ºCx1,8) +32
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
ENERGÍA (CALOR)
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
ENERGÍA (CALOR)
UNIDADES EN EL S.I.
Julio (J)Kilojulio (kJ)
UNIDADES ALTERNATIVAS
Caloría (cal)Kilocaloría (kcal)
British Thermal Unit (Btu)
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
ENERGÍA (CALOR)
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
J = N x metro (N=M x a)
1 cal = 4,18 J1 kcal = 4,18 kJ
1kcal= 4 Btu1 fg = -1kcal
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
ENERGÍA (CALOR)
CONVERSIONES ENTRE
SISTEMAS
1 cal = 4,18 J1 kcal = 4,18 kJ
1kcal= 4 Btu1 fg = -1kcal
Julios (J) Calorías
(cal)Kilojulios
(kJ)Kilocalorías
(kcal)Frigorías (fg)
Calor 1 3500
Calor 2 792
Calor 3 3,98
Calor 4 -7500
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BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
POTENCIA
UNIDADES EN EL S.I.
Vatio (W)
UNIDADES ALTERNATIVAS
Kcal / h
CV
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
POTENCIA
CONVERSIONES ENTRE
SISTEMAS
1 W = 1 J / s1 kW = 1000 W
1 kW = 860 kcal/h
1 CV = 736 W
Problema de clase:Para calentar una cabaña en Sierra Nevada se requiere que la estancia
llegue a los 26ºC. Existe una caldera de Gasoil (16,3 CV) que alimenta los
radiadores. Sólo hay combustible para producir 172 000 kJ. ¿Cuántas horas
estará funcionando la caldera?
Recuerda: Potencia = Energía / Tiempo
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PRESIÓN
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UNIDADES EN EL S.I.
Pascal (Pa)
UNIDADES ALTERNATIVAS
Libra / in2
(psi)
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PRESIÓN
Prof. Santiago G.
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
1 Pa = 1 N / m2
1 bar = 100 000 Pa1 atm = 101 325 Pa1 atm = 1,013 bar1 atm = 14,7 psi
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PRESIÓN: LEY DE GASES IDEALES
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P . V = n . R . T
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Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PRESIÓN
Prof. Santiago G.
CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS
1 Pa = 1 N / m2
1 bar = 100 000 Pa1 atm = 101 325 Pa1 atm = 1,013 bar1 atm = 14,7 psi
Problema:
Una instalación de calefacción tiene el indicador de baja presión encendido. El fabricante recomienda una presión de
funcionamiento en el entorno de los 1,3 bar. El manómetro instalado señala la presión en psi… ¿Qué deberá indicar cuando la presión sea la adecuada?
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
Prof. Santiago G.
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DENSIDAD
Prof. Santiago G.
UNIDADES EN EL S.I.
Kg / m3
gr / cm3
UNIDADES ALTERNATIVAS
Libra / in3
BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
DENSIDAD
Prof. Santiago G.
UNIDADES EN EL S.I.
Kg / m3
gr / cm3
Fig. 1 Fig. 2
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
BLOQUE 1-A
MAGNITUDES Y UNIDADES
BLOQUE 1-B
CÁLCULOS DE DIMENSIONES
BLOQUE 1-C
TERMODINÁMICA BÁSICA
TEMA 1
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PERÍMETRO
Prof. Santiago G.
El perímetro se mide con
unidades de LONGITUD. Indica
la suma de los lados de un
recinto o polígono.
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
PERÍMETRO
Prof. Santiago G.
El perímetro se mide con unidades de
LONGITUD. Indica la suma de los lados de un recinto o polígono.
Perímetro circunferencia = Longitud circunferencia
= 2 .p r
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE
Prof. Santiago G.
La superficie se mide con
unidades de LONGITUD al
cuadrado.
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE ESPECÍFICA
Prof. Santiago G.
La superficie específica es la
cantidad de superficie de un
cuerpo en relación con su volumen total
(m2/m3)
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE ESPECÍFICA
Prof. Santiago G.
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE ESPECÍFICA
Prof. Santiago G.
PROBLEMA:Calcula la superficie
específica del siguiente radiador, cuyas medidas son: 70 cm alto, 1,5 m
de largo y 18 cm de profundidad.
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE ESPECÍFICA
Prof. Santiago G.
Superficie exterior de un tubo = 2 .p r . h
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
SUPERFICIE ESPECÍFICA
Prof. Santiago G.
PROBLEMA:Determina numéricamente qué toallero tiene más
superficie de intercambio de calor
BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES
Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA
VOLUMEN
Prof. Santiago G.
VOLUMEN = SUPERFICIE X ALTURA