1.2. Unidades de medida

  James Joule

Imagen de David Gerard en Wikimedia Commons bajo Dominio Público
Tan importante como definir una mágnitud física o química, es fijar la unidad en que va ser medida. El Sistema Internacional de Unidades (SI) define el Julio como la unidad básica de medida para la energía y el trabajo.

Su definición es:

Actividad

Julio:

Unidad del Sistema Internacional de Unidades para la energía, el trabajo y el calor. Se define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 Newton al producir un desplazamiento de 1 metro.

  El símbolo que representa al Julio es la letra J

Aunque el Julio sea la unidad definida por el SI para la medida de la energía y el trabajo, eso no quiere decir que sea la unidad que se deba utilizar siempre.

En algunas ocasiones la tradición aconsejará utilizar otras unidades. En otras el valor de energía o trabajo que se quiere medir es tan grande o pequeño que será conveniente utilizar una unidad de un "tamaño" más adecuado.

En estos casos podemos optar por dos soluciones:

  • Utilizar múltiplos o submúltiplos propios del Sistema Internacional de Unidades
  • Utilizar unidades externas al Sistema Internacional de Unidades

Reflexión

Mira en el contador de luz de tu casa el consumo de energía eléctrica.

¿En qué unidades se mide?

Reflexión

Coge ahora un paquete de cereales, una lata de refresco o cualquier otro alimento envasado, y busca cuánta energía nos proporciona.

Pre-conocimiento

Unidades de energía y trabajo alternativas:

A continuación listamos las unidades de energía alternativas más habituales. También se incluye su equivalencia con el Julio:

  • Ergio: Unidad de energía del sistema c.g.s. es la energía producida cuando al aplicar una fuerza de una dina se produce un desplazamiento de un centímetro.

1 ergio = 10-7 julios

  • Kilográmetro o kilopondímetro: Unidad de energía del sistema técnico, es la energía producida cuando al aplicar una fuerza de un kilopondio se produce un desplazamiento de un metro.

1 Kp m = 9,8 julios

  • Caloría: Se suele emplear siempre que se hable de energía en forma de calor, se define como el calor que hay que aportar para elevar la temperatura de un gramo de agua entre 14,5ºC y 15,5ºC. Se suele emplear también la kilocaloría.

1 caloría = 4,18 julios

  • Frigoría: Es la unidad de energía utilizada en refrigeración y equivale a absorber una caloría.
  • Kilovatio hora: Se suele emplear siempre que consideremos la energía desde el punto de vista del consumo eléctrico.

1 kwh =3,6 x 106 julios

  • Tonelada equivalente de petróleo (tep): Se suele emplear esta unidad para comparar cualquier tipo de energía y equivale al calor que se produce cuando se quema una tonelada de petróleo.

1 tep = 41,84 x 109 julios

  • Tonelada equivalente de carbón (tec): Es el mismo concepto anterior pero referido a la combustión de una tonelada de carbón.

1 tec = 29,3 x 109julios

  • Electronvoltio: Es la energía que adquiere un electrón al ser acelerado en el vacio por una diferencia de potencial de un voltio.

1 ev = 1,6 x 10-19 julios

 

Prefijos del Sistema Internacional

Obtenido de Wikipedia, la enciclopedia libre

La siguienta tabla muestra los prefijos definidos por el SI para cualquier unidad.

1024 yotta Y Septillón Cuadrillón 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1991
1021 zetta Z Sextillón Mil trillones 1 000 000 000 000 000 000 000 1991
1018 exa E Quintillón Trillón 1 000 000 000 000 000 000 1975
1015 peta P Cuadrillón Mil billones 1 000 000 000 000 000 1975
1012 tera T Trillón Billón 1 000 000 000 000 1960
109 giga G Billón Mil millones (o millardo) 1 000 000 000 1960
106 mega M Millón 1 000 000 1960
103 kilo k Mil 1 000 1795
102 hecto h Centena 100 1795
101 deca da / D Decena 10 1795
100 ninguno Unidad 1  
10−1 deci d Décimo 0.1 1795
10−2 centi c Centésimo 0.01 1795
10−3 mili m Milésimo 0.001 1795
10−6 micro µ Millonésimo 0.000 001 1960
10−9 nano n Billonésimo Milmillonésimo 0.000 000 001 1960
10−12 pico p Trillonésimo Billonésimo 0.000 000 000 001 1960
10−15 femto f Cuadrillonésimo Milbillonésimo 0.000 000 000 000 001 1964
10−18 atto a Quintillonésimo Trillonésimo 0.000 000 000 000 000 001 1964
10−21 zepto z Sextillonésimo Miltrillonésimo 0.000 000 000 000 000 000 001 1991
10−24 yocto y Septillonésimo Cuadrillonésimo 0.000 000 000 000 000 000 000 001 1991

Ejemplos:

  • 5 cm = 5 × 10−2 m = 5 × 0,01 m = 0,05 m
  • 3 MW = 3 × 106 W = 3 × 1.000.000 W = 3.000.000 W

 

Objetivos

James Joule diseño un curisoso experimento para determinar la equivalencia entre trabajo y  calor, desde este enlace puedes acceder a una animación muy sencilla que te permitirá comprender esta equivalencia.

 

- http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/joule/joule.htm