Fundamentos de Medición: Exactitud, Precisión y Temperatura

B) Exactitud y Precisión

• Exactitud: La cercanía con la cual la lectura de un instrumento de medida se aproxima al valor verdadero de la variable medida.
• Precisión: Una medida de la repetibilidad de las mediciones. Dado un valor fijo de una variable, la precisión es la medida del grado con el cual mediciones sucesivas difieren una de la otra.

Errores en la Medición

El error es la diferencia existente entre el valor obtenido durante la práctica (valor medido) y el valor verdadero o real. Se conocen dos clases de errores:

• Error Absoluto (E_abs): Viene a ser la diferencia entre el valor medido (V_m) y el valor real (V_r). Puede ser por exceso (error positivo) o por defecto (error negativo). Este valor lleva consigo las respectivas unidades de medida.

Eabs = Vm - Vr

(+) por exceso ó (−) por defecto

Cuando se obtienen dos valores durante la práctica, se toma como valor medido aquel que proviene del material de medición menos exacto y como valor real, aquel del material más exacto.

• Error Relativo (E_r): Es el cociente obtenido de dividir el error absoluto (E_abs) por el valor verdadero (V_r). Frecuentemente, se expresa en forma de porcentaje, denominándosele porcentaje de error, siendo este error el que nos da la exactitud de la medida. Es un valor adimensional.

ERROR RELATIVO: ERROR ABSOLUTO / VALOR REAL

Porcentaje de error (%e) = Error relativo x 100

Propiedades Físicas Fundamentales

Densidad (d)

La densidad es la relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. La ecuación para la densidad es:

DENSIDAD = MASA / VOLUMEN

Como la densidad es una propiedad intensiva y no depende de la cantidad de masa presente, para un material dado la relación de masa a volumen siempre es la misma; en otras palabras, el volumen (V) aumenta conforme avanza la masa (m).

Temperatura

La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos.

Escalas de Temperatura

• Escala Celsius: La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).
• Escala Fahrenheit: La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).
• Escala de Kelvin: La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).

Conversión de Temperaturas

A veces hay que convertir la temperatura de una escala a otra. A continuación encontrará cómo hacer esto:

• Para convertir de ºC a ºF use la fórmula: ºF = ºC x 1.8 + 32.
• Para convertir de ºF a ºC use la fórmula: ºC = (ºF - 32) ÷ 1.8.
• Para convertir de K a ºC use la fórmula: ºC = K – 273.15.
• Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
• Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
• Para convertir de K a ºF use la fórmula: ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.