Introducción a la Termodinámica y Mediciones Físicas

Medición de Temperatura

Existen diversos tipos de termómetros para medir la temperatura, como:

• Termómetros de cristal con mercurio
• Termómetros de reloj con bimetal
• Termómetros con sonda a distancia por termopar
• Termómetros sin contacto

Calor y Temperatura

El calor es la energía que posee un cuerpo debido a su temperatura. El calor se transfiere de un cuerpo caliente a uno frío, haciendo que las moléculas del cuerpo frío vibren más rápido y aumenten su temperatura. La unidad de medida del calor es la caloría, que se define como la cantidad de calor necesaria para elevar un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua.

Transferencia de Calor

El calor se puede transferir de tres maneras:

• Conducción: Transferencia de calor por contacto directo entre dos cuerpos.
• Radiación: Transferencia de calor a distancia mediante ondas electromagnéticas.
• Convección: Transferencia de calor mediante el movimiento de un fluido (líquido o gas).

Potencia

La potencia de una máquina indica su capacidad para realizar trabajo. Se mide en vatios (W). Una máquina más potente realiza el mismo trabajo en menos tiempo.

Rendimiento

El rendimiento, simbolizado con la letra griega eta (η), indica el porcentaje de energía que se aprovecha en un proceso. Su valor está entre 0 y 1, siendo 1 el rendimiento ideal. El COP (Coeficiente de Prestaciones) se utiliza para sistemas de calefacción y refrigeración, donde la potencia calorífica útil puede ser mayor que la potencia eléctrica suministrada.

Unidades de Presión

Algunas unidades comunes de presión son:

• Pascal (Pa)
• Kilopondio por centímetro cuadrado (kp/cm²)
• Metro de columna de agua (m.c.a.)
• Milímetro de columna de agua (mm.c.a.)
• Milímetro de mercurio (mmHg)
• Bar y milibar (mbar)

Presión Absoluta y Manométrica

• Presión absoluta: Presión medida con respecto al vacío absoluto.
• Presión manométrica: Presión medida con respecto a la presión atmosférica.

Presión de Vacío

Se refiere a presiones inferiores a la atmosférica y se mide con un vacuómetro.

Caudal

El caudal indica el volumen de un fluido que circula por unidad de tiempo. Se mide en litros por segundo (L/s) o metros cúbicos por hora (m³/h).

Magnitudes Eléctricas

Las magnitudes eléctricas importantes incluyen:

• Tensión (Voltaje): Diferencia de potencial entre dos puntos, medida en voltios (V).
• Intensidad de corriente: Cantidad de corriente que circula, medida en amperios (A).
• Tipo de corriente: Continua (DC) o alterna (AC), monofásica o trifásica.
• Factor de potencia (cos φ): Indica la parte de la corriente que realiza trabajo útil.
• Potencia eléctrica: Tasa de consumo de energía eléctrica, medida en vatios (W) o kilovatios (kW).