016 - Laborator 1 - ST - Unitati de Masura [PDF]

Zitiervorschau

Senzori i traductoare

Laborator 001 – Unit i de m sur

UNIT

I DE M SUR

Sistemul de unit i de m sur este un ansamblu de unit i de m sur distincte ce permit m surarea tuturor m rimilor fizice din unul sau mai multe domenii ale fizicii. Sistemul Interna ional (SI) a fost adoptat în octombrie 1960 la cea de-a XI – a Conferin General de M suri i Greut i. În prezent, unit ile de m sur cuprinse în Sistemul Interna ional de Unit i sunt divizate în trei clase: unit i fundamentale (7 unit i), unit i derivate (27 unit i derivate principale) i unit i suplimentare (2 unit i). Unit ile de m sur fundamentale reprezint un set minimal de unit i de m sur independente care, prin rela ii dimensionale simple, permit exprimarea unit ilor de m sur derivate. Unit ile de m sur suplimentare sunt derivate din cele fundamentale. Tabelul 1.1. Unit i fundamentale i suplimentare Unit i fundamentale M rimea Unitatea Simbolul metru m Lungimea kilogram kg Mas secunda s Timp amper A Curent electric kelvin K Temperatura termodinamic mol mol Cantitate de substan candela cd Intensitate luminoas Unit i suplimentare radian rad Unghi plan steradian sr Unghi solid Tabelul 1.2. Unit i derivate cu denumiri speciale (lista selectiv ) Simbolul i M rimea Simbol Unitatea echivalen e f hertz Hz=s-1 Frecven a F newton N=m·kg·s-2 For a p pascal Pa=N/m2= kg· m·s-2 Presiunea (tensiune mecanic ) metru pe secund la a m·s-2 Accelera ie p trat v metru pe secund m·s-1 Vitez W joule J=N·m Energie, lucru mecanic, cantitate de c ldur P watt W=J·s-1=N·m Putere Q coulomb C=s·A Cantitate de electricitate, sarcin electric Poten ial electric, tensiune electric , tensiune volt V=W·A-1 U electromotoare E volt pe metru E=V·m-1 Intensitatea câmpului electric C farad F=C·V-1 Capacitate electric R ohm Rezisten a electric Ω=V·A-1 G siemens Conductan a electric S=A·V-1=Ω-1 weber Wb=V·s Flux de induc ie magnetic Φ B tesla T=Wb·m-2 Induc ie magnetic H amper pe metru H=A·m-1 Intensitatea câmpului magnetic L henry H=Wb·A-1 Inductan a lumen lm=cd·sr Flux luminos Φl El lux lx=lm·m-2 Iluminare @2015

1/4

Senzori i traductoare

Laborator 001 – Unit i de m sur

Tabelul 1.3. Unit i folosite în unele domenii de specialitate împreun cu SI M rimea Unitatea Simbolul i echivalen a cu SI 1eV=160,2177 electrovolt Energie zepto Joule=160,2177zJ angstrom 1 Ä =0,1nm Lungime bar 1bar=100kPa Presiune curie 1Ci=37GBq Activitate radiologic rontgen 1R=2,58·10-4 C/kg Doz de ionizare X sau gama Doz absorbit , energie incident masic , indicele rad 1 rad=1cGy dozei absorbite Echivalent al dozei absorbite, indicele dozei rem 1 rem=1cSv absorbite phot 1 ph=10klx Iluminare

Lungimea Metru [m] Inch [in] Foot [ft] Yard [yd] Furlong [fr] Mila [mi] Mila maritim Aria m2 ar [a] hectar [ha] in2 [sq. inch] ft2 [sq. foot] yd2 [sq. yard] acri (S.U.A)

Volum 3

m Litrul [l] Pinta Quarta, UK Galon, SUA Galon, UK Baril, SUA

@2015

Metru [m] 1 0,0254 0,3048 0,9144 201,168 1609,344 1853,25 m2 1 102 104 6,4516·10-4 9,29·10-2 0,8361 4046,87

m

3

1 10-3 0,159

Inch [in] 39,3701 1 12 36 ar 10-2 1 102 40,469

Litrul [l] 3

10 1 0,568 1,136 3,785 4,546 158,98

Foot [ft] 3,2808 0,0833 1 3 660 5280 6080 hectar 10-4 10-2 1 0,4047

Pinta 1,7598 1 2 8 -

Yard [yd] 1,0936 0,0277 0,3333 1 220 1760 2025,4 in2 1550 1 144 1296 Quarta, UK 0,8799 0,5 1 4 -

Tabelul 1.4. Unit i de lungime Furlong Mila Mila [fr] [mi] maritim 1 0,125 0,1085 8 1 0,8684 9,2121 1,1515 1 Tabelul 1.5. Unit i de arie ft2 yd2 acri 10,7636 1,1959 1076,36 119,59 11959,9 2,471 1 0,111 9 1 43560 4840 1 Tabelul 1.6. Unit i de volum Galon, Galon, Baril, SUA UK SUA 264,2 220 6,2898 0,2199 0,125 0,25 1 0,8327 0,0238 1,201 1 0,0286 42 34,9714 1

2/4

Senzori i traductoare

1 9,80665

kgf/m2, mmH2O 0,10197 1

1 at = 1 kgf/cm2 1,01972·10-5 10-4

9,80665·104

104

10,1325·104 133,322 105

2

Unit i

N/m =Pa

2

1 N/m =Pa kgf/m2, mmH2O 1 at = 1 kgf/cm2 atmosfer tehnic 1 atm = 1,0332 kgf/cm2 atmosfer fizic 1 mm Hg = 1 torr 1 bar

Laborator 001 – Unit i de m sur

0,98692·10 9,67837·10-5

1 mm Hg = 1 torr 7,50064·10-3 0,073556

10-5 9,80665·10-5

1

0,967841

735,559

0,98066

1,03323·104

1,03323

1

760

1,01325

13,5951 1,01972·104

13,5951·10-4 1,01972

1,31579·10-3 0,98692

1 750,064

1,33322·10-3 1

For a, masa Newton (N) kilogram for a (kgf) kilogram masa (kg) Tona (t)

N 1 9,80655 -

kgf 0,10197 1 -

Pound UK (lb)

-

-

Uncie (metale pre ioase) (oz)

-

-

Unit i 1 kW 1 kgf·m/s 1 CP 1 kcal/h Unit i

Joule

Kilogram for metru Kilocalorie Kilowatt-or British thermal unit

Tabelul 1.7. Unit i de presiune

kW 1 9,80665·10-3 0,735 1,162·10-3

atm -5

kg 1 103 4,53592×101

3,11035 ×10-2 kgf·m/s 102 1 75 0,11856

bar

Tabelul 1.8. Unit i de for i mas t lb oz 10-3 2,20462 32,15074 1 2204,6225 32150,74 4,53592 1 14,58333 ×10-4 -

0,06857

Tabelul 1.9. Rela ii dintre unit CP 1,36 0,0133 1 1,581·10-3

1 ile de putere kcal/h 860,11 8,43 632,61 1

Tabelul 1.10. Rela ii dintre unit ile de energie kgf·m kcal kWh BTU -4 -7 0,1019716 2,3892·10 2,7778·10 9,47·10-4

Simbol J

J 1

kgf·m

9,80665

1

2,343·10-3

2,72407·10-6

9,294·10-3

kcal kW·h

4185,5 3,6·106

426,935 0,368·106

1 860,11

1,163·10-3 1

3,968 3,412·103

BTU

1055

107,57

0,25199

293·10-6

1

9

6

3

1Gcal=10 cal=10 kcal=1,163×10 kWh=1,163MWh 1 ton combustibil conven ional (t.c.c)=7×106kcal=8,1414×103kWh=8,1414MWh=7,0Gcal 1 ton echivalent petrol (t.e.p)=1,5t.c.c=10,5×106kcal=12,21×103kWh=12,21MWh=10,5Gcal

1. Presiunea atmosferic este de 750 mmHg. S se determine valoarea presiunii în N/m2, Pa, mm H2O, at, atm i bar. p=750·133,322=99991,5 N/m2 p=750·133,322= 99991,5 Pa p=750·13,5951=10196,325 mmH2O p=750·13,5951·10-4=1,0196325 at p=750·1,31579·10-3 =0,9868425 atm p=750·1,33322·10-3=0,999915 bar 2. Se consider o cantitate de petrol de 250 barili. S se determine cantitatea de petrol în m3, l, Galon SUA, Galon UK. V=250·0,159=39,75 m3 V=250·158,98= 39745 litri @2015

3/4

Senzori i traductoare

Laborator 001 – Unit i de m sur

V=250·42=10500 Galon SUA V=250·34,9714=8742,85 Galon UK 3. Un motor are o putere de 75 CP. S se determine valoarea puterii în kW i kcal/h. P=75·0,735=55,125 kW P=75·632,61=47445,75 kcal/h 4. O instala ie de aer condi ionat are 9000 BTU. Transforma i aceast cantitate în J, kcal, kWh, t.e.p. W=9000·1055=9495000 J= 9495 kJ=9,495 MJ W=9000·0,25199=2267,91 kcal W=9000·293·10-6=2,664 kWh 1 ton echivalent petrol (t.e.p)= 12,21×103 kWh 1 1 kWh = = 0,0819 ⋅ 10 −3 t.e. p 3 12,21 ⋅ 10 W=2,63763 kWh =2,63763·0,0819·10-3=0,21602·10-3 t.e.p 5. Într-un cazan se ard 50 t/h de combustibil cu puterea calorific 1800 kcal/kg. Cât este c ldura chimic a combustibilului în kW. Hi= 1800·4185,5=7533900 J/kg=7533,9 kJ/kg 50 ⋅ 1000 Bc = = 13,89 kg / s 3600 Qch=Bc·Hi=7533,9 kJ/kg·13,89kg/s=104637,5 kW

inferioar

de

6. Se consider un schimb tor de c ldur care are coeficientul global de schimb de c ldur k=10,784 W/m2C, Diferen a de temperatura medie logaritmic ∆tm=40 °C i cantitatea de c ldur Q=3500 kcal/h. S se determine suprafa a de schimb de c ldur . Q 3500 ⋅ 1,162 ⋅ 10 −3 ⋅ 10 3 Q = k ⋅ S ⋅ ∆t m S= = = 9,42 m 2 k ⋅ ∆t m 10,784 ⋅ 40 7. Un motor trifazat de 22 kW este alimentat cu tensiunea de 380 V. Factorul de putere este cos ϕ =0,85, iar randamentul motorului este 90%. S se determine curentul nominal în A. P 22 ⋅ 10 3 In = = = 43,69A 3 ⋅ U ⋅ cos ϕ ⋅ η 3 ⋅ 380 ⋅ 0,85 ⋅ 0,9 8. Se consider un motor trifazat alimentat la tensiunea de 380 V. Curentul absorbit de motor este 0,0257 kA. Factorul de putere este cos ϕ =0,87. S se determine puterea absorbit în kW. Dac motorul func ioneaz 10 h/zi care este energia electric consumat în MWh pe o perioad de 5 zile. Pabs = 3 ⋅ U ⋅ I abs ⋅ cos ϕ = 3 ⋅ 380 ⋅ 0,0257 ⋅ 10 3 ⋅ 0,87 = 14716,23 W = 14,71 kW Wabs = Pabs ⋅ t = 14,71 ⋅ 10 ⋅ 5 = 735,5 kWh = 0,7355 MWh 9. Se consider un conductor cu sec iunea de 50 mm2. Lungimea conductorului este de 15000 cm. Rezistivitatea conductorului este de 0,258·10-3 Ω·m. S se determine rezisten a electric a conductorului. l 15000 ⋅ 10 −2 R = ρ ⋅ = 0,258 ⋅ 10 −3 ⋅ = 774 Ω 2 s 50 ⋅ 10 −3

(

@2015

)

4/4