Na termodinâmica temos as dimensões e anidades relacionadas as dimensões.
Vimos no artigo anterior que as propriedades de um sistema, são grandezas macroscópicas que ocorrem no mesmo. Dei como exemplo a temperatura, a pressão, o volume, a energia e etc. Vamos considerar essas propriedades como dimensões da Termodinâmica. E as unidades, são o que especifica em que medida essas dimensões estão.
Por exemplo: Comprimento L pode ser dada em centímetros, milímetros, metros, kilometros e etc. (Dimensão = Comprimento L, As unidades = cm, mm, m, km).
1) Dimensões Primárias da Termodinâmica e Unidades:
As dimensões primárias da termodinâmica são aquelas que são a base para a formação de outras dimensões. São elas: Massa (M), Comprimento (L), Tempo (t) e Temperatura (T) chamamos de MLtT.
Podemos usar também como dimensões primárias a força em vez da massa. Que seria então Força (F), Comprimento (L), Tempo (t) e Temperatura (T) chamamos de FLtT.
As unidades do Sistema Internacional são dadas por:
As unidades possuem podem possuir prefixo, isto é, podemos aumentar o valor de uma unidade em potência na base 10. Eis uma tabela de prefixos utilizadas com grande frequência:
Veja alguns exemplos:
1 km = 1 Quilometro = 103 m
1 cm = 1 Centimetro = 10-2 m
1 MN = 1 MegaNewton = 106 N
E assim por diante.
Muitas vezes também são utilizadas as unidades do sistema Inglês que está na Tabela Abaixo:
Por mais que as unidades do Sistema Internacional sejam majoritariamente usadas, cada vez mais o sistema Inglês de Unidades tem ganhado espaço nos cálculos físicos. Portanto é de extrema importância saber ambos os sistemas de unidades e saber como converter de um sistema para outro.
2) Conversão de Unidades do SI para o Sistema Inglês:
Vamos saber a proporção entre as unidades das dimensões primárias entre o SI e o Sistema Inglês.
a) Massa (M): libra-massa para Quilogramas.
1 lb = 0,45359237 kg
b) Comprimento (L): Pé (ft) para metros.
1 ft = 0,3048 m
também podemos definir em polegadas (in):
12 in = 1 ft || 1in = 2,54 cm
c) Tempo (t): As unidades de tempo tanto para o SI como no sistema Inglês são utilizadas em segundos. Pode ser que aja análises em minutos, horas, dias e etc. Porém ambos os sistemas usam essas unidades.
d) Força : São utilizadas duas formas de se referir a força: Kgf (Quilograma-Força) para o SI e lbf (libra-Força) para o sistema Inglês.
1 Kgf é a força necessária para acelerar um kg de massa à aceleração da gravidade. Ou seja 1 kgf = 9,807 N. Lembrando que pela segunda lei de Newton F = m.a em unidades é dado [N] = [kg].[m]/ [s2]
1 lbf é a força necessária para acelerar uma libra-massa à aceleração da gravidade. Ou seja 1 lbf = 32,1740 lb/s2
Por fim o slug é a quantidade de massa que seria igual a 1 lbf mas considerando a aceleração igual 1 lb/s2 então: 1 slug = 32,1740 lb
Logo irei mostrar como funciona as conversões na prática.
3) Exercícios:
1 atm = 1,01325.105 Pa
1 psi = 1 lbf/in2
1 bar = 105 Pa
