Conversión de unidades entre kilómetros y millas y propiedades de vectores, Exercises of Proteomics

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Física para Informática

Oscar Rendón Aldaraca

18 de enero de 2021

Índice general

• 0.1. Objetivos
• 0.2. Retícula
• 1. Introducción a la Física
  • 1.1. Sistemas de medida y conversión entre sistemas.
    • 1.1.1. El sistema internacional de unidades y la notación científica.
    • 1.1.2. Conversión de unidades y redondeo (cifras significativas)
  • 1.2. Los vectores y sus operaciones.
    • 1.2.1. Suma y resta entre vectores
    • 1.2.2. Magnitud de un vector
      • escalamiento 1.2.3. Producto de un escalar por un vector también llamado
      • terno. 1.2.4. Producto escalar o punto o llamado también producto in-
    • 1.2.5. Producto vectorial.
• 2. Sistemas térmicos en equipo informático
  • 2.1. Tipos de sistemas y medición del calor.
  • 2.2. Propiedades caloríficas de la materia.
    • 2.2.1. Coeficiente de dilatación térmica lineal, plano y volumétrico
    • 2.2.2. Calor específico de los materiales
    • 2.2.3. capacidad calorífica específica media
  • 2.3. Cantidad de calor y su transferencia.
    • 2.3.1. Escalas de temperatura Centígrada o Celsius
    • 2.3.2. Escalas de temperatura Fahrenheit
    • 2.3.3. Medición del calor
      • Definición: La caloría
      • Definición: El mol
      • Definición: Condiciones Normales
      • Ejemplo: Calcular calor
      • Tarea: Calor específico
  • 2.4. El calor en los equipos informáticos.

ÍNDICE GENERAL 3

1. Aplicar conocimientos científicos y tecnológicos en la solución de proble- mas en el área informática con un enfoque interdisciplinario.
2. Administrar las tecnologías de la información, para estructurar proyectos estratégicos.
3. Formular, gestionar y evaluar el desarrollo de proyectos informáticos en las organizaciones.
4. Analizar, modelar, desarrollar, implementar y administrar sistemas de in- formación para aumentar la productividad y competitividad de las orga- nizaciones.
5. Aplicar normas, marcos de referencia, estándares de calidad y seguridad vigentes en el ámbito del desarrollo y gestión de tecnologías y sistemas de información.
6. Integrar las soluciones de tecnologías de información a los procesos orga- nizacionales para fortalecer objetivos estratégicos.
7. Seleccionar y utilizar de manera óptima técnicas y herramientas compu- tacionales actuales y emergentes.
8. Realizar actividades de auditoría y consultoría relacionadas con la función informática.
9. Identificar, diseñar, desarrollar los mecanismos de almacenamiento, distri- bución, visualización y manipulación de la información.
10. Identificar y aplicar modelos pertinentes en el diseño e implementación de base de datos para la gestión de la información en las organizaciones.
11. Comunicarse de manera efectiva, en su propio idioma y al menos en un idioma extranjero, para integrarse a un contexto globalizado, en su desa- rrollo personal y profesional.
12. Crear y administrar redes de comunicación, que contemplen el diseño, selección, instalación y mantenimiento para la operación de equipos de cómputo, aprovechando los avances tecnológicos a su alcance.
13. Desempeñarse profesionalmente con ética en un contexto multicultural, comprometidos con la sociedad y conservación del medio ambiente.
14. Observar y fomentar el cumplimiento de las disposiciones de carácter legal, relacionadas con la función informática.
15. Analizar, desarrollar y programar modelos matemáticos, estadísticos y de simulación.
16. Liderar y participar en grupos de trabajo profesional multi e interdiscipli- nario, para el desarrollo de proyectos que requieran soluciones basadas en tecnologías y sistemas de información.

ÍNDICE GENERAL 4

17. Lograr un nivel de competencia internacional, con espíritu innovador, crea- tivo y emprendedor, para generar nuevas oportunidades y desarrollar pro- yectos aplicando las tecnologías de información.

0.2. Retícula

El alumno ya tiene conocimientos de Investigación científica, Matemáticas discretas, Fundamentos de programación, Ética y Cálculo Diferencial y por lo tanto todas las bases de conocimientos previos para el curso y para las mismas susodichas materias.

Competencias Previas

El alumno ya puede

Aplicar los conocimientos adquiridos de la programación orientada a even- tos en la solución de problemas informáticos elementales.

Utilizar las nuevas tecnologías de información en las organizaciones, para optimizar los procesos de comunicación y eficientar la toma de decisiones operando bajo un marco legal.

Aplicar herramientas formales de comunicación oral y escrita en la inves- tigación documental.

Aplicar el concepto de la derivada para la solución de problemas de opti- mización y de variación de funciones y el de diferencial en problemas que requieren de aproximaciones.

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 6

básicas, las demás resultan derivadas de las básicas y se pueden expresar como combinación de las primeras. Las unidades derivadas más frecuentes son: su- perficie, volumen, velocidad, aceleración, densidad, frecuencia, periodo, fuerza, presión, trabajo, calor, energía, potencia, carga eléctrica, diferencia de potencial, potencial eléctrico, resistencia eléctrica, etc. Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto. Existen varios sistemas de unidades:

Sistema Internacional de Unidades o SI: Es el sistema más usado. Sus uni- dades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin,la candela y el mol.

Sistema Métrico Decimal: Primer sistema unificado de medidas.

Sistema Cegesimal o cgs: Denominado así porque sus unidades básicas son el centímetro, el gramo y el segundo.

Sistema MKS: Denominado así porque sus unidades básicas son el metro, el kilogramo y el segundo.

Sistema Técnico de Unidades: Derivado del sistema métrico con unidades del anterior, actualmente este sistema está en desuso.

Sistema Inglés Sistema que solo se usa en EEUU ya que todos los demás países dejaron de usarlo a favor del Sistema Internacional de Unidades. Usa la libra, la pulgada, milla, pie, entre otras unidades.

[17] Los prefijos de multiplicación, son palabras que se agregan a las unidades de medida de que se trate y que nos indican un valor de multiplicación de acuerdo al prefijo usado. Por ejemplo el prefijo kilo equivale a 1,000 por lo que significa multiplicar por mil la unidad. Los más usados son (ver Cuadro 1.1)

1.1.2. Conversión de unidades y redondeo (cifras signi-

cativas)

Para convertir entre unidades se utiliza lo que se llama el factor unitario, esto es un multiplicador que no altera el valor de la cantidad representada pero que cambia las unidades de lo que se está midiendo. Para poder convertir entre unidades usando el método de factor unitario se necesita que las unidades a convertir tengan el mismo cero y las relaciones de medición sean lineales. Lógico que solo se pueden convertir unidades que midan lo mismo. Ejemplos: Para convertir de kilómetros a millas se tiene el factor de conversión: (

1. 609 Km 1 millas

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 7

Tabla 1.1: Prefijos multiplicadores Multiplicador Prefijo Símbolo Ejemplo 1015 Peta P Petaflops 1012 Tera T Terabytes 109 Giga G Gigahertz 106 Mega M Megohms 103 Kilo K Kilobits 102 Hecto H Hectárea 101 Deca D Decámetro 10 −^1 deci d decilitro 10 −^2 centi c centímetro 10 −^3 mili m miligramo 10 −^6 micro μ micrómetro o micra 10 −^9 nano n nanosegundos 10 −^12 pico p picofaradio

al que se llama unitario porque 1. 609 kilómetros equivalen a una milla. Se pueden deducir los factores unitarios al escribirlos como una ecuación o regla de 3 en donde se igualen unas unidades al equivalente de las otras. En el ejemplo:

1. 609 km = 1mi

pasamos, dividiendo, todos los términos de un lado quedando:

1. 609 km 1 mi

como ese factor es equivalente a 1 podemos multiplicarlo por cualquier cantidad y la cantidad no se alterará por lo que lo multiplicamos por alguna cantidad en kilómetros y solo se perderán las unidades al dividir kilómetros entre kilómetros quedando millas que no tendrán el valor alterado sino que serán el equivalente de los kilómetros dados, por ejemplo 25 km:

25 km × 1 = 25km ×

1. 609 mi 1 km

= 25km ×

1. 609 mi 1 km

= 25 × 1. 609 mi = 40. 225 mi

por lo que al multiplicarlo por la cantidad en kilómetros los kilómetros se per- derán y se tendrá el resultado en millas Si una cantidad es igual a otra, sus recíprocos también son iguales así que si queremos convertir de millas a kiló- metros tan solo invertimos el mismo factor unitario y la rama del lado derecho también queda igual ya que uno entre uno es igual a uno:

1 km

1. 609 mi

Práctica 1.1.1. Deducir los factores unitarios de pulgadas a cms. Pies a cen- tímetros. Hectáreas a Acres. libras a kg. lpp a kgpcm. gramos a onzas. año luz a km.

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 9

de los componentes correspondientes de los sumandos. En el caso de la resta se suman los vectores pero el vector que se está restando (el segundo) tendrá el sentido contrario a como era originalmente, esto es, cada componente del vector sustraendo, tendrá el signo contrario al que tenía originalmente. Sean n, i ∈ N, s ∈ R, ~u, ~v, bi ∈ Rn^ la suma de los vectores (b 1 + ~u) y (b 2 + ~v) siendo b 1 = b 2 = 0 será ~u + ~v por lo que será igual a:

~u + ~v := (u 1 + v 1 , u 2 + v 2 , u 3 + v 3 , ..., un + vn) (1.1)

similarmente la resta será:

~u − ~v := (u 1 − v 1 , u 2 − v 2 , ..., un − vn) (1.2)

ambos vectores con base^2 en el origen ( 0 )

1.2.2. Magnitud de un vector

Un vector o punto se puede representar como una flecha , por lo que tienen un punto de aplicación u origen de la flecha (1), una magnitud, módulo o tamaño de la flecha (2), un ángulo o dirección hacia donde apunta la flecha (3), y sentido que siempre va desde el punto de origen o aplicación del vector hasta el punto final de la flecha. La mayoría de las veces se representa a un vector con origen en el punto origen (0, 0 , 0 , ..., 0) del sistema de referencia donde se encuentra el vector por lo que a los puntos en un espacio n-dimensional se les llama también vectores y se pueden representar como una lista ordenada de las magnitudes o componentes del vector (sus coordenadas). La magnitud de un vector (eq. 1.3) ésto es: la distancia desde el origen al punto final del vector; se mide, en espacios euclidianos, como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los componentes. Así, el vector A:

A = (a 1 , a 2 , ..., an)

tiene la magnitud

|A| =

a^21 + a^22 + ... + a^2 n (1.3)

1.2.3. Producto de un escalar por un vector también lla-

mado escalamiento

El producto de un escalar por un vector es el producto de cada dimensión del vector por el escalar, quedando. Sean n ∈ N, s ∈ R y ~x ∈ Rn^ el producto s~x será igual a:

s~x := (sx 1 , sx 2 , ..., sxn) (1.4)

Si se pueden representar los vectores en un espacio geométrico, las opera- ciones entre vectores también pueden ser representadas en ese mismo espacio geométrico escaladas (cada posición por un escalar) o sin escalar si el codominio también pueda ser representado directamente en el mismo espacio geométrico. (^2) origen o punto de aplicación de cada vector

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 10

Figura 1.1: Proyección del vector A sobre el vector B

1.2.4. Producto escalar o punto o llamado también pro-

ducto interno.

Dados los vectores ~v y w~, su producto punto (también llamado producto escalar o producto interno) es la suma de los productos de cada dimensión por lo que su resultado será un escalar. La operación tiene la propiedad conmutativa. También resulta ser la multipli- cación de los módulos de los vectores por el coseno del ángulo entre los mismos, que es lo mismo que la proyección del primer vector por el módulo del segundo vector y viceversa porque tiene la propiedad conmutativa.

n ∈ N; ~v, ~w ∈ Rn

~v · w~ := v 1 w 1 + v 2 w 2 + v 3 w 3 + ... + vnwn (1.5)

que es lo mismo que A~ · B~ = | A~|| B~| cos θ (1.6) Ya que |A| cos θ representa el módulo de la proyección del vector A (fig. 1.1) sobre la dirección del vector B, esto es |A| cos θ = proyAB, y el producto punto cumple la propiedad conmutativa, entonces A · B también se puede expresar como ec. 1.7 o ec.1.8 : las magnitudes B y de A por las proyecciones de A sobre B y B sobre A respectivamente y viceversa. [14]

A · B = |B| (proyAB) = |A| (proyBA) (1.7)

B · A = |A| (proyBA) = |B| (proyAB) (1.8) Hay que notar que otra forma de distinguir los vectores al escribir es en lugar de A~ usar negritas (A) de modo que A~ = A.

Unidad 2

Sistemas térmicos en equipo

informático

La energía térmica, es la energía del calor, que viene a ser la energía cinética o del movimiento de las moléculas y átomos al chocar o vibrar unos contra otros. A nivel microscópico y en el marco de la Teoría cinética, es el total de la energía cinética media presente como el resultado de los movimientos aleatorios de átomos y moléculas o agitación térmica. [10] La temperatura y el calor afectan el funcionamiento de los equipos electrónicos en general y por lo tanto a las computadoras y a los sistemas formados con las mismas, ya que la computadora no solo interacciona con el usuario, sino con otras computadoras y equipos periféricos como teclado, mouses, impresoras, modems de conexión en red, switches y redes, IoT, reguladores de voltaje, no breaks, etc. La energía térmica se genera por distintas causas que provocan la agitación de los átomos y las moléculas. En general es por la conversión de energía entre los distintos tipos. Los medios que la provocan pueden ser químicos por reaccio- nes químicas, físicos por reacciones nucleares, eléctricas, fricción, luz y energía electromagnética, golpeteo, etc. La transmisión de la energía térmica se da por contacto y transmisión en medios sólidos, en medios líquidos y gases también por convección, y sin necesidad de medios de transmisión, por ejemplo mediante radiación electromagnética.

2.1. Tipos de sistemas y medición del calor.

Un sistema termodinámico está formado por alguna porción del universo físico que estamos considerando para su estudio. Cuando consideramos aislar una porción de ese universo para su estudio, estamos considerando también una frontera que lo separa del resto del universo. Entonces el estudio del sistema ter- modinámico se convierte en el estudio del sistema termodinámico y sus fronteras ya que influirán en el sistema y sus interacciones. De acuerdo a sus fronteras se pueden clasificar los sistemas termodinámicos

UNIDAD 2. SISTEMAS TÉRMICOS EN EQUIPO INFORMÁTICO 13

en 3 tipos: de paredes aislantes, de paredes adiabáticas y de paredes diatérmi- cas.[4]

1. Los sistemas aislados como su nombre lo indica, son sistemas donde se trata de aislar completamente el sistema térmico del exterior. Sería el caso de hornos y refrigeradores donde la pérdida de frío o calor del sistema se trata de minimizar la máximo ya que la condición térmica es el objetivo del mismo.
2. Los sistemas adiabáticos son los sistemas donde el intercambio térmico no es deseable pero sí el intercambio mecánico con el exterior al sistema, como la temperatura es afectada en ese sistema al convertir la energía térmica en energía mecánica, hay una pérdida inherente de energía calorífica en la conversión pero no se busca la pérdida por medios de conducción térmica sino solo la conversión mecánica. Ejemplos: motores térmicos, bombas de compresión y enfriadores (motores térmicos funcionando al revés).
3. De paredes diatérmicas, son los que se trata de eliminar el calor con pa- redes que permiten la salida de energía térmica. Es el caso de las compu- tadoras y equipos electrónicos donde el calor es un subproducto indeseable del proceso.

En adelante estudiaremos los sistemas térmicos en estado estable de paredes diatérmicas ya que desde el punto de vista de los sistemas computacionales y electrónicos, el calor es un subproducto indeseable de esos sistemas.

Tarea 2.1.1. Trabajo en casa. Ejemplos de los tipos de paredes. 3 ejemplos de cada tipo: aislantes, adiabáticas^1 y diatérmicas.

2.2. Propiedades calorícas de la materia.

2.2.1. Coeciente de dilatación térmica lineal, plano y vo-

lumétrico

A mayor energía cinética del material → mayor temperatura. A mayor tem- peratura se tendrá mayor separación entre los átomos y moléculas ya que el movimiento o vibración los separará más entre sí. Lo que nos lleva para los ma- teriales sólidos y líquidos al coeficiente de dilatación del volumen del material, esto es un cambio de temperatura provoca un cambio de tamaño o expansión del volumen del material^2 :

α =

V

∂V

∂T

(^1) Puede ser un poco capciosa esta opción. El alumno debe usar su imaginación. (^2) En el caso de los gases, éstos ocupan el volumen del medio que los contiene. La expansión de los gases se nota principalmente en grandes cantidades, por ejemplo en la expansión de la atmósfera por el calentamiento del sol, o en caso de pistones conteniendo un volumen de gas que lo presionan al aumentar la temperatura, pero como la expansión en el gas puede hacer que varíe el volumen, el coeciente α no es tan útil para gases.

UNIDAD 2. SISTEMAS TÉRMICOS EN EQUIPO INFORMÁTICO 15

2.2.2. Calor especíco de los materiales

La materia tiene lo que se llama calor específico c (minúscula), también llamado capacidad calorífica o capacidad térmica, esto es dependiendo de dis- tribución y masa de las moléculas en la materia, una cantidad de energía dará diferente cantidad movimiento (energía cinética o temperatura) promedio en las moléculas por unidad de masa y por lo tanto más o menos temperatura para la masa de ese material específico. Así que distintos materiales tendrán distinto calor específico y distinta temperatura para la misma cantidad de energía. El calor específico también establece que tan rápida es la transferencia de calor de un lado a otro de distintos materiales y entre materiales, ya que la trans- misión de temperatura es mayor cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre los materiales por los que se va a conducir el calor. Es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad; esta se mide en varias escalas. En general, el valor del calor específico depende del valor de la temperatura inicial.. De forma análoga, se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que se debe suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra C (mayúscula). Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es c = C/m (2.5) donde m es la masa de la sustancia.

2.2.3. capacidad caloríca especíca media

La capacidad calorífica específica media (ˆc) correspondiente a un cierto in- tervalo de temperaturas ∆T se define en la forma:

ˆc =

Q

m ∆T

donde Q es la transferencia de energía en forma calorífica entre el sistema y su entorno u otro sistema, m es la masa del sistema (se usa una n cuan- do se trata del calor específico molar) y ∆T es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El ” ’calor específico” ’ (c) correspondiente a una temperatura dada T se define como:

c = l´ım ∆T → 0

Q

m ∆T

m

dQ dT

La capacidad calorífica específica (c) ec. 2.5, es una función de la tem- peratura del sistema; esto es, c(T ). Esta función es creciente para la mayoría de las sustancias (excepto para los gases monoatómicos y diatómicos). Esto se debe a efectos cuánticos que hacen que los modos de vibración estén cuanti- zados y solo estén accesibles a medida que aumenta la temperatura. Conocida

UNIDAD 2. SISTEMAS TÉRMICOS EN EQUIPO INFORMÁTICO 16

la función c(T ), la cantidad de calor asociada con un cambio de temperatura del sistema desde la temperatura inicial Ti a la final Tf se calcula mediante la integral siguiente:

Q = m

∫ (^) Tf

Ti

c(T ) dT (2.8)

En un intervalo donde el calor específico c sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:

Q ≈ mc∆T (2.9)

[7]

2.3. Cantidad de calor y su transferencia.

El calor se infiere al medir la temperatura y el calor específico de los materia- les. Para medir la temperatura se aprovechan distintos fenómenos que relacionan la temperatura con otro fenómeno físico, por ejemplo la dilatación térmica 2.2. en los termómetros de mercurio o alcohol que aprovechan la misma para medir en una escala el cambio de temperatura, la conducción eléctrica en termóme- tros electrónicos, también en termómetros electrónicos se puede aprovechar la diferencia de voltaje entre 2 metales a diferentes temperaturas o el cambio de color en los termómetros y cámaras infrarrojas ya que al cambiar la temperatura cambia el color de la luz emitida por los cuerpos, en el rango de luz visible se puede ver incluso ese cambio de color a temperaturas elevadas donde de manera visual uno podrá ver el cambio de temperatura de los sólidos dependiendo del color.

2.3.1. Escalas de temperatura Centígrada o Celsius

La escala para medir la temperatura en grados centígrados se creó a partir de medir la temperatura de congelación del agua pura (destilada y sin ningún otro componente en disolución), a la presión de una atmósfera o sea la presión al nivel del mar, en el punto de congelación del agua, dándole a esa temperatura el valor de 0°C y la temperatura de ebullición del agua la de 100°C, leyéndose grados centígrados o grados Celsius. Para temperaturas menores a cero grados centígrados se usaron valores negativos en esa escala extendiéndose entonces la escala desde valores negativos hasta temperaturas de millones de grados centí- grados generadas en el plasma de los rayos y descargas eléctricas. Con los termómetros de medición por resistencia eléctrica se descubrió que subía y bajaba la resistencia en una relación lineal de modo que al bajar la tem- peratura bajaba la resistencia, se extendió la escala hasta donde la resistencia marcaría cero al que se le llamó el cero absoluto, y manteniendo la relación de cambio de temperatura de la escala Celsius naciendo la escala Kelvin:

K = C + 273. 15 (2.10)

UNIDAD 2. SISTEMAS TÉRMICOS EN EQUIPO INFORMÁTICO 18

calcular mediante una multiplicación con el calor específico del cuerpo y la can- tidad de materia que el cuerpo tiene ec. 2.8 para un rango dado de temperaturas [Ti, Tf] o desde el cero absoluto como a continuación:

Q = m

∫ (^) Tf

0

c(T ) dT (2.12)

una aproximación útil ya se expuso en la ec. 2.9, con lo que se tendría un aproximado promediando el calor específico a la mitad del rango dado:

Q ≈ mc∆T (2.13)

La unidad de medida del calor y por lo tanto de la energía en el Sistema Inter- nacional es el Joule que es la fuerza de un Newton aplicada a un objeto durante un metro de desplazamiento:

E =

∫ (^) pf

pi

F · dp (2.14)

Definición 2.3.1: La caloría. La caloría (cal) también se usa frecuentemente en las aplicaciones científicas y tecnológicas. La caloría se define como la canti- dad de calor necesario para aumentar en 1°C y a la presión de una atmósfera ( atm), la temperatura de un gramo de agua destilada, en el intervalo de 14.5°C a 15.5°C. Es decir, tiene una definición basada en el calor específico. Hay que hacer notar que la caloría no está reconocida en el Sistema Internacional de Unidades, de modo que en muchos países no se reconoce su uso en documentos oficiales por lo que no es aconsejable su uso. Una kilocaloría equivale a 4, Joules.

A continuación se expone una tabla con los calores específicos en Joules de distintos materiales para el cálculo de absorción de energía calorífica de los mismos. [7]

Material J · g−^1 · °K−^1 Material J · g−^1 · °K−^1 Agua líquida 4.184 Aire 1.

Tabla 2.1: Calor específico de distintos materiales

Definición 2.3.2: El mol. Un mol es la cantidad de substancia del peso ató- mico de sus átomos componentes, expresada en gramos.

Por ejemplo un mol de agua equivale en gramos a 1g + 1g + 16g o sea 10 gramos de agua ya que una molécula de agua tiene 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno y la masa o peso atómico del hidrógeno es 1 y el peso atómico

UNIDAD 2. SISTEMAS TÉRMICOS EN EQUIPO INFORMÁTICO 19

del oxígeno es 16 entonces una mol de agua es (1 + 1 + 16)g = 18g, 18 gramos de agua. El mol tienes varias características útiles e importantes: Una de las características del mol es que un mol de gas a la temperatura y presiones normales (15°C y una atmósfera) ocupará un volumen de 22.6 litros. Un mol de moléculas tendrá siempre un total de 6. 022 × 1023 moléculas cantidad que se conoce como número de Avogadro. Un mol de alguna substancia tendrá siempre la misma cantidad de substancia o sea masa que cualquier mol de otra substancia diferente.

Definición 2.3.3: Condiciones Normales. Las condiciones normalizadas de presión y temperatura, normalmente denominadas condiciones normales o condiciones estándares, son un conjunto de condiciones normalizadas de presión atmosférica y temperatura para las mediciones experimentales en laboratorio que se establecen para permitir comparaciones entre diferentes conjuntos de datos medidos.

Según el Diccionario de la lengua española, estándar es una condición «que sirve como tipo, modelo, norma, patrón o referencia», mientras que normal es una condición «que sirve de norma o regla». Ambos términos son por tanto sinónimos y se refieren a condiciones normalizadas. Temperatura y Presión Estándar (TPE, o STP por sus siglas en inglés): Temperatura de 273.15 K (0 °C) y presión de 105 pascales (1 bar o 0.986 923 27 atm); normalmente empleadas en informes de volúmenes de gases. Téngase en cuenta que los medidores de flujo calibrados con volúmenes de gases estándar por unidad de tiempo a menudo indican volúmenes a 25 °C, no a 0 °C.4 Condiciones estándar para gases: Temperatura de 273,15 K (0 °C) y presión de 105 pascales (1 bar o 0.986 923 27 atm). Anteriormente la IUPAC recomendaba para los gases una presión estándar de 1 atm (equivalente a 1.01325 × 105 Pa), pero actualmente recomienda que el uso de 1 atm como valor de la presión debe interrumpirse. [9] Es una buena práctica especificar siempre los valores de las condiciones en las que se realiza una medición o trabajo, cuando las condiciones no se especifican se asume unas condiciones normales de una atmósfera, 20°C y 0 % de humedad.[15]

Ejemplo 2.3.1: Calcular calor. Calcular el calor (energía en joules) necesa- rio para subir o bajar la temperatura del aire en un cuarto de 3. 10 × 2. 75 × 2. 40 metros 10°C.

Como el tamaño de un mol de gas se mide en litros cambiamos las unidades a decímetros para que el volumen esté expresado en litros: 31. 0 × 27. 5 × 24. 0 el peso de un mol de aire es 28.96 gramos si lo sacamos de Google y como sabemos que el volumen de un mol de gas es de 22.6 litros^3 , en condiciones normales procederemos a hacer los cálculos.

(^3) dato que también podemos sacar de google