Máquinas y Equipos Térmicos. Tema 1. DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA Prof. Santiago G.

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1 Máquinas y Equipos Térmicos. Tema 1. DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA Prof. Santiago G.

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.

3 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA LONGITUD UNIDADES EN EL S.I. metro (m) centímetro (cm) milímetro (mm) UNIDADES ALTERNATIVAS (Anglosajón) pie (ft) pulgada (in / “) Prof. Santiago G.

4 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.

5 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? 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.

6 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES 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? 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.

7 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 / 40,70 3 / 80,88 1 / 21 5 / 81 3 / 41,14 7 / 81,16 9 / 81,19 11,20 Prof. Santiago G.

8 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.

9 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA MASA y FUERZA UNIDADES EN EL S.I. MASA: gramo (gr) kilogramo (Kg) Tonelada (Tm) FUERZA: Newton (N) UNIDADES ALTERNATIVAS (Anglosajón) MASA: libra (lb) FUERZA: Kilopondio (Kp) Prof. Santiago G.

10 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES 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 a 1kp = 9,8 N

11 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? 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?

12 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

13 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) Prof. Santiago G.

14 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA TEMPERATURA CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS K= ºC + 273,15 ºF = (ºCx1,8) +32 Prof. Santiago G.

15 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.

16 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA ENERGÍA (CALOR) Prof. Santiago G.

17 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES 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) Prof. Santiago G.

18 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES 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 J 1 kcal = 4,18 kJ 1kcal= 4 Btu 1 fg = -1kcal Prof. Santiago G.

19 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA ENERGÍA (CALOR) CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS 1 cal = 4,18 J 1 kcal = 4,18 kJ 1kcal= 4 Btu 1 fg = -1kcal Julios (J) Calorías (cal) Kilojulios (kJ) Kilocalorías (kcal) Frigorías (fg) Calor 13500 Calor 2792 Calor 33,98 Calor 4-7500 Prof. Santiago G.

20 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.

21 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 / s 1 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 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 Prof. Santiago G.

22 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA PRESIÓN Prof. Santiago G. UNIDADES EN EL S.I. Pascal (Pa) UNIDADES ALTERNATIVAS Libra / in 2 (psi)

23 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA PRESIÓN Prof. Santiago G. CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS 1 Pa = 1 N / m 2 1 bar = 100 000 Pa 1 atm = 101 325 Pa 1 atm = 1,013 bar 1 atm = 14,7 psi

24 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA PRESIÓN: LEY DE GASES IDEALES Prof. Santiago G. P. V = n. R. T

25 BLOQUE 1-A MAGNITUDES Y UNIDADES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA PRESIÓN Prof. Santiago G. CONVERSIONES ENTRE SISTEMAS 1 Pa = 1 N / m 2 1 bar = 100 000 Pa 1 atm = 101 325 Pa 1 atm = 1,013 bar 1 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? 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?

26 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.

27 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 / m 3 gr / cm 3 UNIDADES ALTERNATIVAS Libra / in 3

28 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 / m 3 gr / cm 3 Fig. 1 Fig. 2

29 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.

30 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.

31 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  r

32 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.

33 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 (m 2 /m 3 )

34 BLOQUE 1-B CÁLCULO DE DIMENSIONES Máquinas y Equipos Térmicos TEMA 1 – DIMENSIONES, UNIDADES Y CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA SUPERFICIE ESPECÍFICA Prof. Santiago G.

35 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.

36 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  r. h

37 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

38 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

39 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 Un envase de volumen 1,5 litros (1000 cm 3 ) es de forma cilíndrica y tiene un diámetro de 12 cm ¿Qué altura tiene?