Dimensões e unidades

Dimensões e unidades

(Parte 1 de 2)

Prof. Adilson J. de Assis

Introdução à Engenharia Química

Curso de Graduação em Engenharia Química

Faculdade de Engenharia Química Universidade Federal de Uberlândia

●BADINO JR., A. C., CRUZ, A. J. G. Fundamentos de Balanços de Massa e Energia: um texto básico para análise de processos químicos. São Carlos: EdUFSCar, 2010.

●Sítios diversos da internet

O “Mars Climate Orbiter” - MCO foi uma sonda espacial norte-americana de US$ 125 milhões lançada em 1 de dezembro de 1998 alcançando Marte em 1999, cujo objetivo primário era o estudo do clima marciano. O MCO foi destruída na atmosfera de Marte devido a um erro de navegação. A nave espacial deveria efetuar sua inserção na órbita de Marte a uma altitude de 140 a 150 km da superfície. Porém, devido a um erro de cálculo, a manobra de inserção orbital foi feita a uma altitude de 57 km, o que causou a destruição da nave espacial pela sua fricção com a atmosfera de Marte. O erro deveu-se a equipe da terra, que fez o uso de medidas inglesas para calcular os parâmetros para a manobra inserção orbital, enviando-os à nave, cujos sistemas, contudo, apenas realizavam cálculos no sistema métrico.

Concepção artística do Mars Climate Orbiter

●São os conceitos elementares de medida que conhecemos: comprimento (L), massa (M), tempo

(T), temperatura (θ) etc

●Uma dimensão é uma propriedade que pode ser medida ou calculada pela multiplicação e/ou

divisão de dimensões básicas: área (L.L), velocidade (L/T), força

(M.L/T2) etc

São valores específicos definidos por convenção para expressar as dimensões

●Unidades básicas ou fundamentais ●Unidades múltiplas

●Unidades derivadas

UNIDADES unidades básicas ou fundamentais

Unidades de dimensões básicas, como “kg” para M, “cm” para L, “h” para T e “ºC” para θ

UNIDADES unidades múltiplas

Unidades que são múltiplos ou frações de unidades básicas, como “t” (tonelada) para M,

“anos-luz” para L e “ms” (milissegundos) para Τ

kilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro 235 ms

UNIDADES unidades múltiplas

Prefixos das unidades de múltiplo

UNIDADES unidades derivadas

As unidades derivadas podem ser compostas, como as obtidas pela multiplicação e/ou divisão de unidades básicas ou múltiplas, por exemplo,

“m/s”, “cm2” e “ft3”; ou definidas ou equivalentes, que “equivalem” às unidades compostas, como newton (1 N = 1 kg.m/s2) e pascal ( 1 Pa = 1 N/m2)

Nas indústrias envolvendo processos químicos predomina uma verdadeira torre de Babel* em relação às unidades utilizadas, sendo a conversão de unidades uma das tarefas mais corriqueiras no dia a dia de qualquer engenheiro químico, não importa qual seja seu ramo de atuação! * http://pt.wikipedia.org/wiki/Torre_de_Babel

A torre de Babel

Pieter Brueghel (1563)

Kunsthistorisches Museum de Viena – Áustria Faça uma visita virtual no Google Art Project: http://g.co/artproject/ea6v

Os sistemas de unidades mais usuais são: ●o SI (Sistema Internacional)

●o CGS (cm-g-s) e

●o Sistema Americano de Engenharia (SAE)

Apenas 3 (dos 203) países ainda não adotaram oficialmente o SI: Myanmar (Birmânia), Libéria e Estados Unidos.

12 SISTEMA DE UNIDADES

13 SISTEMA DE UNIDADES

Há também um conjunto formado por unidades fora dos sistemas tradicionais de grande importância na indústria de processos químicos:

força (kilograma-força, kgf), pressão (atmosfera, atm; bar; kgf/cm2, milímetro de mercúrio, mmHg), energia (caloria, cal), potência (cavalo-vapor, CV; horse-power, HP).

15 RELAÇÕES ENTRE UNIDADES

16 RELAÇÕES ENTRE UNIDADES

F=C.m.a

1kg F = 10 N

F = C 1 kg 10 m = 10 N s2

Permite transformar N em kg.m.s-2 32,174 lbm.ft

F = C 1 lbm32,174 ft = 1 lbf

F=C.m.a s2

C =1 lbf.s2

“gc” transforma lbf em lbm.ft.s-2

Sistema Americano:

Condição: é preciso que o valor numérico da força e da massa seja o mesmo na superfície da Terra.

1lbm F= 1 lbf

(Parte 1 de 2)

Comentários