lunes, 8 de septiembre de 2008

Magnitudes y unidades

El valor de una magnitud se expresa generalmente como el producto de un número por una unidad. La unidad no es más que un valor particular de la magnitud considerada, tomada como referencia, y el número es el cociente entre el valor de la magnitud considerada y la unidad. Para una magnitud concreta, se pueden utilizar numerosas unidades diferentes. Por ejemplo, la velocidad v de una partícula puede expresarse de la forma v = 25 m/s = 90 km/h, donde metro por segundo y kilómetro por hora son unidades alternativas para expresar el mismo valor de la magnitud velocidad. Sin embargo, debido a la importancia de contar con un conjunto de unidades bien definidas y de fácil acceso, que sean reconocidas universalmente para la multitud de medidas que conforman la compleja sociedad de hoy en día, las unidades deben elegirse de forma que sean accesibles a todo el mundo, constantes en el tiempo y el espacio, y fáciles de realizar con gran exactitud. Los términos magnitud y unidad se definen en el Vocabulario Internacional de Términos Fundamentales y Generales de Metrología (VIM). La magnitud velocidad v, puede expresarse en función de las magnitudes distancia, x, y tiempo, t, por medio de la ecuación v = dx/dt. En la mayor parte de los sistemas de magnitudes y de unidades, la distancia x y el tiempo t se consideran magnitudes básicas, para las cuales se pueden elegir como unidades básicas el metro, m, y el segundo, s. La velocidad v se considera entonces magnitud derivada, con la unidad derivada metro por segundo, m/s. Por ejemplo, en electroquímica, la movilidad eléctrica de un ión, u, se define como la relación entre su velocidad v y la intensidad del campo eléctrico E: u = v /E. La unidad de movilidad eléctrica viene dada como: (m/s)/(V/m) = m2 V−1 s−1 en unidades que pueden referirse fácilmente a las unidades básicas escogidas (V es el símbolo del volt, unidad derivada del SI). Para establecer un sistema de unidades, tal como el Sistema Internacional de Unidades, el SI, es necesario en primer lugar establecer un sistema de magnitudes, que incluya una serie de ecuaciones que definan las relaciones entre estas magnitudes. Esto es necesario porque las ecuaciones que relacionan las magnitudes entre sí, determinan las relaciones entre sus unidades, como se describe más adelante. Es conveniente también elegir las definiciones de un pequeño número de unidades, a las que llamaremos unidades básicas, y entonces definir las unidades de todas las demás magnitudes, que llamamos unidades derivadas, como producto de potencias de las unidades básicas. De forma similar, las magnitudes correspondientes se denominan magnitudes básicas y magnitudes derivadas y las ecuaciones que expresan las magnitudes derivadas en función de las magnitudes básicas se emplean para expresar las unidades derivadas en función de las unidades básicas (véase 1.4). Así en un desarrollo lógico de la materia, la elección de las magnitudes y de las ecuaciones que relacionan las magnitudes precede a la elección de las unidades. Desde el punto de vista científico, la división de las magnitudes en básicas y derivadas es convencional y no es fundamental para la comprensión de la física subyacente. Sin embargo, para las unidades correspondientes, es importante que la definición de cada unidad básica se haga con especial cuidado, a fin de satisfacer los requisitos mencionados en el primer párrafo, de proporcionar la base para todo el sistema de unidades.




Unidades SI básicas


Las definiciones oficiales de todas las unidades básicas del SI son aprobadas por la CGPM. La primera de estas definiciones fue aprobada en 1889 y la más reciente en 1983. Estas definiciones se modifican de cuando en cuando, según avanza la ciencia.



2.1.1.1 Unidad de longitud (metro)
La definición del metro de 1889 basada en el prototipo internacional de platino iridiado fue reemplazada durante la 11ª CGPM (1960) por una definición basada en la longitud de onda de una radiación del krypton 86. Se adoptó este cambio para mejorar la exactitud con la que se podía realizar la definición del metro; esta realización se efectuaba mediante un interferómetro y un microscopio móvil utilizado para medir la diferencia de camino óptico por conteo de franjas. A su vez, en 1983, esta definición fue reemplazada por la 17ª CGPM (1983, Resolución 1, CR, 97, y Metrologia, 1984, 20, 25) que estableció la definición actual:
El metro es la longitud de la trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
De aquí resulta que la velocidad de la luz en el vacío es igual a 299 792 458 metros por segundo exactamente, c0 = 299 792 458 m/s.
El prototipo internacional del metro original, que se aprobó en la 1ª CGPM en 1889 (CR, 34-38), sigue conservándose en el BIPM, en las condiciones establecidas en 1889.
2.1.1.2 Unidad de masa (kilogramo)
El prototipo internacional del kilogramo, un patrón materializado fabricado en platino iridiado, se conserva en el BIPM en las condiciones establecidas por la 1ª CGPM en 1889 (CR, 34-38) que aprobó este prototipo y declaró:
Este prototipo será considerado en lo sucesivo como unidad de masa.
La 3ª CGPM (1901, CR, 70), en una declaración tendente a eliminar la ambigüedad que se presentaba en el uso corriente del término “peso”, confirmó que:









El kilogramo es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.
La declaración completa figura en la p. 53.
De aquí resulta que la masa del prototipo internacional del kilogramo es siempre igual a 1 kilogramo exactamente, m (K ) = 1 kg. Sin embargo, debido a la inevitable acumulación de partículas sobre sus superficies, el prototipo internacional está sujeto a una contaminación superficial reversible del orden de 1 μg de masa por año. Por ello el CIPM ha declarado que, dependiendo de posteriores investigaciones, la masa de referencia del prototipo internacional es la que posee inmediatamente después de una limpieza y lavado según un método específico (PV, 1989, 57, 104-105 y PV, 1990, 58, 95-97). La masa de referencia así definida se emplea para calibrar los patrones nacionales de platino iridiado (Metrologia, 1994, 31, 317-336).

2.1.1.3 Unidad de tiempo (segundo)
El segundo, unidad de tiempo, se definió originalmente como la fracción 1/86 400 del día solar medio. La definición exacta del “día solar medio” se dejó a los astrónomos. Sin embargo, las observaciones demostraron que esta definición no era satisfactoria por culpa de las irregularidades de la rotación de la Tierra. Para conseguir una definición más precisa de la unidad de tiempo, la 11ª CGPM (1960, Resolución 9; CR, 86) aprobó una definición, proporcionada por la Unión Astronómica Internacional, que se basaba en el año trópico 1900. Sin embargo, las investigaciones experimentales habían demostrado ya que un patrón atómico de tiempo, basado en una transición entre temperatura termodinámica del siguiente modo (1967/68, Resolución 4; CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43):

El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. De aquí resulta que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es igual a 273,16 kelvin exactamente, Ttpw = 273,16 K. El símbolo Ttpw, se emplea para designar la temperatura termodinámica del punto triple del agua. En su reunión de 2005 el CIPM afirmó que: Esta definición se refiere a un agua de una composición isotópica definida por las siguientes relaciones de cantidad de sustancia: 0,000 155 76 moles de 2H por mol de 1H, 0,000 379 9 moles de 17O por mol de 16O y 0,002 005 2 moles de 18O por mol de 16O. Debido a la forma en que habitualmente se definían las escalas de temperatura, la temperatura termodinámica, símbolo T, continuó expresándose en función de su diferencia respecto a la temperatura de referencia T0 = 273,15 K, punto de congelación del agua. Esta diferencia de temperatura se denomina temperatura Celsius, símbolo t y se define mediante la ecuación entre magnitudes: t = T − T0. La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius, símbolo oC, cuya magnitud es igual por definición a la del kelvin.


Una diferencia o un intervalo de temperatura puede expresarse tanto en kelvin como en grados Celsius (13ª CGPM, 1967/68, Resolución 3, mencionada a continuación), teniendo la diferencia de temperaturas el mismo el valor numérico. Sin embargo, el valor numérico de la temperatura Celsius expresado en grados Celsius se encuentra ligado al valor numérico de la temperatura termodinámica expresada en kelvin por la relación t/oC = T/K − 273,15. El kelvin y el grado Celsius son también las unidades de la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) adoptada por el CIPM en 1989 en su Recomendación 5 (CI-1989; PV, 57, 26 y Metrologia, 1990, 27, 13).
2.1.1.6 Unidad de cantidad de sustancia (mol) Tras el descubrimiento de las leyes fundamentales de la química, se usaban unidades denominadas por ejemplo “átomo-gramo” y “molécula-gramo” para especificar las cantidades de elementos y compuestos químicos. Estas unidades estaban directamente ligadas a los “pesos atómicos” y a los “pesos moleculares” que en realidad son masas relativas. Los “pesos atómicos” fueron referidos en principio al peso atómico del elemento químico oxígeno, tomado por convenio igual a 16. Pero cuando los físicos separaron los isótopos en el espectrómetro de masas y atribuyeron el valor 16 a uno de los isótopos del oxígeno, los químicos atribuyeron el mismo valor a la mezcla (de composición ligeramente variable) de los isótopos 16, 17 y 18 que constituyen el elemento oxígeno natural. Un acuerdo entre la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) puso fin a esta dualidad en 1959/60. Desde entonces, físicos y químicos han convenido en atribuir el valor 12, exactamente, al llamado “peso atómico” del isótopo 12 del carbono (carbono 12, 12C), llamado correctamente masa atómica relativa Ar(12C). La escala unificada así obtenida proporciona los valores de las masas atómicas y moleculares relativas, también conocidas como pesos atómicos y moleculares, respectivamente.

La magnitud utilizada por los químicos para especificar la cantidad de elementos o de compuestos químicos se denomina “cantidad de sustancia”. La cantidad de sustancia se define como proporcional al número de entidades elementales especificadas de una muestra, siendo la constante de proporcionalidad una constante universal idéntica para todas las muestras. La unidad de cantidad de sustancia se denomina mol, símbolo mol y el mol se define fijando la masa de carbono 12 que constituye un mol de átomos de carbono 12. Por acuerdo internacional, esta masa se ha fijado en 0,012 kg, o sea 12 g.
Siguiendo las propuestas de la IUPAP, la IUPAC y la ISO, el CIPM dio en 1967, y confirmó en 1969, una definición del mol que fue adoptada finalmente por la 14ª CGPM (1971, Resolución 3; CR, 78 y Metrologia, 1972, 8, 36):
1. El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12; su símbolo es “mol”.
2. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las entidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.
De aquí resulta que la masa molar del carbono 12 es igual a 12 g por mol, exactamente, M(12C) = 12 g/mol.
En 1980, el CIPM aprobó el informe del CCU (1980) que precisaba:
En esta definición se entiende que se refiere a átomos de carbono 12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental.
La definición del mol permite también determinar el valor de la constante universal que liga el número de entidades a la cantidad de sustancia de una muestra. Esta constante se denomina constante de Avogadro, símbolo NA o L. Si N(X) designa al número de entidades X de una muestra dada y si n(X) designa la cantidad de sustancia de entidades X de la misma muestra, se tiene la relación:
n(X) = N(X)/NA.
Obsérvese que, dado que N(X) es adimensional y n(X) se expresa mediante la unidad SI mol, la constante de Avogadro tiene como unidad SI coherente el mol elevado a la potencia menos uno.
En el nombre “cantidad de sustancia”, las palabras “de sustancia” podrían reemplazarse por otras palabras que especificasen la sustancia o materia en cuestión para cada aplicación particular; así por ejemplo se podría decir “cantidad de ácido clorhídrico, ClH” o “cantidad de benceno, C6H6”. Es importante precisar la entidad en cuestión (como recomienda el segundo párrafo de la definición del mol), preferentemente indicando la fórmula química empírica del material en cuestión. Aunque la palabra “cantidad” tiene una definición más general en el diccionario, dicha abreviatura del nombre completo “cantidad de sustancia” se usa a veces por brevedad. Ello se aplica también a las magnitudes derivadas como la “concentración de cantidad de sustancia”, que puede denominarse simplemente “concentración de cantidad”. Sin embargo, en el campo de la química clínica, el nombre “concentración de cantidad de sustancia” se abrevia generalmente como “concentración de sustancia”.
2.1.1.7 Unidad de intensidad luminosa (candela)
Las unidades de intensidad luminosa basadas en patrones de llama o de filamento incandescente, que estuvieron en uso en diferentes países antes de 1948, fueron sustituidos por la “nueva candela” basada en la luminancia del emisor de radiación de Planck (cuerpo negro) a la temperatura de congelación del platino. Esta modificación se había preparado por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) y por el Comité Internacional antes de 1937; la decisión fue promulgada por el CIPM en 1946. Fue ratificada en 1948 por la 9ª CGPM que adoptó para esta unidad un nuevo nombre internacional, la candela, símbolo cd; en 1967, la 13ª CGPM (Resolución 5, CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43-44) hizo una enmienda a esta definición.





En 1979, debido a las dificultades experimentales para realizar un emisor de radiación de Planck a altas temperaturas y a las nuevas posibilidades ofrecidas por la radiometría, es decir, la medida de la potencia de la radiación óptica, la 16ª CGPM (1979, Resolución 3; CR, 100 y Metrologia, 1980, 16, 56) adoptó una nueva definición de la candela:
La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección de 1/683 watt por estereorradián.
De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de una radiación monocromática de frecuencia igual a 540 × 1012 hertz es igual a 683 lúmenes por watt, exactamente, K = 683 lm/W = 683 cd sr/W.
2.1.2 Símbolos para las siete unidades básicas
Las unidades básicas del Sistema Internacional se recogen en la Tabla 1, que relaciona las magnitudes básicas con los nombres y símbolos de las siete unidades básicas: 10ª CGPM (1954, Resolución 6; CR, 80); 11ª CGPM (1960, Resolución 12; CR, 87); 13ª CGPM (1967/68, Resolución 3; CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43); 14ª CGPM (1971, Resolución 3; CR, 78 y Metrologia, 1972, 8, 36)).





Tabla 1. Unidades básicas del SI

Magnitudes básicas Unidades SI básicas

Nombre Símbolo Nombre Símbolo



Longitud l, x, r, etc. metro m

masa m kilogramo kg

tiempo duración t segundo s

corriente eléctrica I, i ampère A

temperatura termodinámica T kelvin K

cantidad de sustancia n mol mol


Intensidad luminosa candela cd


Unidades SI derivadas

Las unidades derivadas se forman a partir de productos de potencias de unidades básicas. Las unidades derivadas coherentes son productos de potencias de unidades básicas en las que no interviene ningún factor numérico más que el 1. Las unidades básicas y las unidades derivadas coherentes del SI forman un conjunto coherente, denominado conjunto de unidades SI coherentes


Unidades derivadas expresadas en función de unidades básicas
El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas. Sin embargo, la Tabla 2 presenta algunos ejemplos de magnitudes derivadas y las unidades derivadas coherentes correspondientes, expresadas directamente en función de las unidades básicas.

Magnitudes y unidades El valor de una magnitud se expresa generalmente como el producto de un número por una unidad. La unidad no es más que un valor particular de la magnitud considerada, tomada como referencia, y el número es el cociente entre el valor de la magnitud considerada y la unidad. Para una magnitud concreta, se pueden utilizar numerosas unidades diferentes. Por ejemplo, la velocidad v de una partícula puede expresarse de la forma v = 25 m/s = 90 km/h, donde metro por segundo y kilómetro por hora son unidades alternativas para expresar el mismo valor de la magnitud velocidad. Sin embargo, debido a la importancia de contar con un conjunto de unidades bien definidas y de fácil acceso, que sean reconocidas universalmente para la multitud de medidas que conforman la compleja sociedad de hoy en día, las unidades deben elegirse de forma que sean accesibles a todo el mundo, constantes en el tiempo y el espacio, y fáciles de realizar con gran exactitud. Los términos magnitud y unidad se definen en el Vocabulario Internacional de Términos Fundamentales y Generales de Metrología (VIM). La magnitud velocidad v, puede expresarse en función de las magnitudes distancia, x, y tiempo, t, por medio de la ecuación v = dx/dt. En la mayor parte de los sistemas de magnitudes y de unidades, la distancia x y el tiempo t se consideran magnitudes básicas, para las cuales se pueden elegir como unidades básicas el metro, m, y el segundo, s. La velocidad v se considera entonces magnitud derivada, con la unidad derivada metro por segundo, m/s. Por ejemplo, en electroquímica, la movilidad eléctrica de un ión, u, se define como la relación entre su velocidad v y la intensidad del campo eléctrico E: u = v /E. La unidad de movilidad eléctrica viene dada como: (m/s)/(V/m) = m2 V−1 s−1 en unidades que pueden referirse fácilmente a las unidades básicas escogidas (V es el símbolo del volt, unidad derivada del SI). Para establecer un sistema de unidades, tal como el Sistema Internacional de Unidades, el SI, es necesario en primer lugar establecer un sistema de magnitudes, que incluya una serie de ecuaciones que definan las relaciones entre estas magnitudes. Esto es necesario porque las ecuaciones que relacionan las magnitudes entre sí, determinan las relaciones entre sus unidades, como se describe más adelante. Es conveniente también elegir las definiciones de un pequeño número de unidades, a las que llamaremos unidades básicas, y entonces definir las unidades de todas las demás magnitudes, que llamamos unidades derivadas, como producto de potencias de las unidades básicas. De forma similar, las magnitudes correspondientes se denominan magnitudes básicas y magnitudes derivadas y las ecuaciones que expresan las magnitudes derivadas en función de las magnitudes básicas se emplean para expresar las unidades derivadas en función de las unidades básicas (véase 1.4). Así en un desarrollo lógico de la materia, la elección de las magnitudes y de las ecuaciones que relacionan las magnitudes precede a la elección de las unidades. Desde el punto de vista científico, la división de las magnitudes en básicas y derivadas es convencional y no es fundamental para la comprensión de la física subyacente. Sin embargo, para las unidades correspondientes, es importante que la definición de cada unidad básica se haga con especial cuidado, a fin de satisfacer los requisitos mencionados en el primer párrafo, de proporcionar la base para todo el sistema de unidades.




Unidades SI básicas
Las definiciones oficiales de todas las unidades básicas del SI son aprobadas por la CGPM. La primera de estas definiciones fue aprobada en 1889 y la más reciente en 1983. Estas definiciones se modifican de cuando en cuando, según avanza la ciencia.



2.1.1.1 Unidad de longitud (metro)
La definición del metro de 1889 basada en el prototipo internacional de platino iridiado fue reemplazada durante la 11ª CGPM (1960) por una definición basada en la longitud de onda de una radiación del krypton 86. Se adoptó este cambio para mejorar la exactitud con la que se podía realizar la definición del metro; esta realización se efectuaba mediante un interferómetro y un microscopio móvil utilizado para medir la diferencia de camino óptico por conteo de franjas. A su vez, en 1983, esta definición fue reemplazada por la 17ª CGPM (1983, Resolución 1, CR, 97, y Metrologia, 1984, 20, 25) que estableció la definición actual:
El metro es la longitud de la trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
De aquí resulta que la velocidad de la luz en el vacío es igual a 299 792 458 metros por segundo exactamente, c0 = 299 792 458 m/s.
El prototipo internacional del metro original, que se aprobó en la 1ª CGPM en 1889 (CR, 34-38), sigue conservándose en el BIPM, en las condiciones establecidas en 1889.
2.1.1.2 Unidad de masa (kilogramo)
El prototipo internacional del kilogramo, un patrón materializado fabricado en platino iridiado, se conserva en el BIPM en las condiciones establecidas por la 1ª CGPM en 1889 (CR, 34-38) que aprobó este prototipo y declaró:
Este prototipo será considerado en lo sucesivo como unidad de masa.
La 3ª CGPM (1901, CR, 70), en una declaración tendente a eliminar la ambigüedad que se presentaba en el uso corriente del término “peso”, confirmó que:









El kilogramo es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.
La declaración completa figura en la p. 53.
De aquí resulta que la masa del prototipo internacional del kilogramo es siempre igual a 1 kilogramo exactamente, m (K ) = 1 kg. Sin embargo, debido a la inevitable acumulación de partículas sobre sus superficies, el prototipo internacional está sujeto a una contaminación superficial reversible del orden de 1 μg de masa por año. Por ello el CIPM ha declarado que, dependiendo de posteriores investigaciones, la masa de referencia del prototipo internacional es la que posee inmediatamente después de una limpieza y lavado según un método específico (PV, 1989, 57, 104-105 y PV, 1990, 58, 95-97). La masa de referencia así definida se emplea para calibrar los patrones nacionales de platino iridiado (Metrologia, 1994, 31, 317-336).

2.1.1.3 Unidad de tiempo (segundo)
El segundo, unidad de tiempo, se definió originalmente como la fracción 1/86 400 del día solar medio. La definición exacta del “día solar medio” se dejó a los astrónomos. Sin embargo, las observaciones demostraron que esta definición no era satisfactoria por culpa de las irregularidades de la rotación de la Tierra. Para conseguir una definición más precisa de la unidad de tiempo, la 11ª CGPM (1960, Resolución 9; CR, 86) aprobó una definición, proporcionada por la Unión Astronómica Internacional, que se basaba en el año trópico 1900. Sin embargo, las investigaciones experimentales habían demostrado ya que un patrón atómico de tiempo, basado en una transición entre temperatura termodinámica del siguiente modo (1967/68, Resolución 4; CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43):

El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. De aquí resulta que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es igual a 273,16 kelvin exactamente, Ttpw = 273,16 K. El símbolo Ttpw, se emplea para designar la temperatura termodinámica del punto triple del agua. En su reunión de 2005 el CIPM afirmó que: Esta definición se refiere a un agua de una composición isotópica definida por las siguientes relaciones de cantidad de sustancia: 0,000 155 76 moles de 2H por mol de 1H, 0,000 379 9 moles de 17O por mol de 16O y 0,002 005 2 moles de 18O por mol de 16O. Debido a la forma en que habitualmente se definían las escalas de temperatura, la temperatura termodinámica, símbolo T, continuó expresándose en función de su diferencia respecto a la temperatura de referencia T0 = 273,15 K, punto de congelación del agua. Esta diferencia de temperatura se denomina temperatura Celsius, símbolo t y se define mediante la ecuación entre magnitudes: t = T − T0. La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius, símbolo oC, cuya magnitud es igual por definición a la del kelvin.


Una diferencia o un intervalo de temperatura puede expresarse tanto en kelvin como en grados Celsius (13ª CGPM, 1967/68, Resolución 3, mencionada a continuación), teniendo la diferencia de temperaturas el mismo el valor numérico. Sin embargo, el valor numérico de la temperatura Celsius expresado en grados Celsius se encuentra ligado al valor numérico de la temperatura termodinámica expresada en kelvin por la relación t/oC = T/K − 273,15. El kelvin y el grado Celsius son también las unidades de la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) adoptada por el CIPM en 1989 en su Recomendación 5 (CI-1989; PV, 57, 26 y Metrologia, 1990, 27, 13).
2.1.1.6 Unidad de cantidad de sustancia (mol) Tras el descubrimiento de las leyes fundamentales de la química, se usaban unidades denominadas por ejemplo “átomo-gramo” y “molécula-gramo” para especificar las cantidades de elementos y compuestos químicos. Estas unidades estaban directamente ligadas a los “pesos atómicos” y a los “pesos moleculares” que en realidad son masas relativas. Los “pesos atómicos” fueron referidos en principio al peso atómico del elemento químico oxígeno, tomado por convenio igual a 16. Pero cuando los físicos separaron los isótopos en el espectrómetro de masas y atribuyeron el valor 16 a uno de los isótopos del oxígeno, los químicos atribuyeron el mismo valor a la mezcla (de composición ligeramente variable) de los isótopos 16, 17 y 18 que constituyen el elemento oxígeno natural. Un acuerdo entre la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) puso fin a esta dualidad en 1959/60. Desde entonces, físicos y químicos han convenido en atribuir el valor 12, exactamente, al llamado “peso atómico” del isótopo 12 del carbono (carbono 12, 12C), llamado correctamente masa atómica relativa Ar(12C). La escala unificada así obtenida proporciona los valores de las masas atómicas y moleculares relativas, también conocidas como pesos atómicos y moleculares, respectivamente.

La magnitud utilizada por los químicos para especificar la cantidad de elementos o de compuestos químicos se denomina “cantidad de sustancia”. La cantidad de sustancia se define como proporcional al número de entidades elementales especificadas de una muestra, siendo la constante de proporcionalidad una constante universal idéntica para todas las muestras. La unidad de cantidad de sustancia se denomina mol, símbolo mol y el mol se define fijando la masa de carbono 12 que constituye un mol de átomos de carbono 12. Por acuerdo internacional, esta masa se ha fijado en 0,012 kg, o sea 12 g.
Siguiendo las propuestas de la IUPAP, la IUPAC y la ISO, el CIPM dio en 1967, y confirmó en 1969, una definición del mol que fue adoptada finalmente por la 14ª CGPM (1971, Resolución 3; CR, 78 y Metrologia, 1972, 8, 36):
1. El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12; su símbolo es “mol”.
2. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las entidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.
De aquí resulta que la masa molar del carbono 12 es igual a 12 g por mol, exactamente, M(12C) = 12 g/mol.
En 1980, el CIPM aprobó el informe del CCU (1980) que precisaba:
En esta definición se entiende que se refiere a átomos de carbono 12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental.
La definición del mol permite también determinar el valor de la constante universal que liga el número de entidades a la cantidad de sustancia de una muestra. Esta constante se denomina constante de Avogadro, símbolo NA o L. Si N(X) designa al número de entidades X de una muestra dada y si n(X) designa la cantidad de sustancia de entidades X de la misma muestra, se tiene la relación:
n(X) = N(X)/NA.
Obsérvese que, dado que N(X) es adimensional y n(X) se expresa mediante la unidad SI mol, la constante de Avogadro tiene como unidad SI coherente el mol elevado a la potencia menos uno.
En el nombre “cantidad de sustancia”, las palabras “de sustancia” podrían reemplazarse por otras palabras que especificasen la sustancia o materia en cuestión para cada aplicación particular; así por ejemplo se podría decir “cantidad de ácido clorhídrico, ClH” o “cantidad de benceno, C6H6”. Es importante precisar la entidad en cuestión (como recomienda el segundo párrafo de la definición del mol), preferentemente indicando la fórmula química empírica del material en cuestión. Aunque la palabra “cantidad” tiene una definición más general en el diccionario, dicha abreviatura del nombre completo “cantidad de sustancia” se usa a veces por brevedad. Ello se aplica también a las magnitudes derivadas como la “concentración de cantidad de sustancia”, que puede denominarse simplemente “concentración de cantidad”. Sin embargo, en el campo de la química clínica, el nombre “concentración de cantidad de sustancia” se abrevia generalmente como “concentración de sustancia”.
2.1.1.7 Unidad de intensidad luminosa (candela)
Las unidades de intensidad luminosa basadas en patrones de llama o de filamento incandescente, que estuvieron en uso en diferentes países antes de 1948, fueron sustituidos por la “nueva candela” basada en la luminancia del emisor de radiación de Planck (cuerpo negro) a la temperatura de congelación del platino. Esta modificación se había preparado por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) y por el Comité Internacional antes de 1937; la decisión fue promulgada por el CIPM en 1946. Fue ratificada en 1948 por la 9ª CGPM que adoptó para esta unidad un nuevo nombre internacional, la candela, símbolo cd; en 1967, la 13ª CGPM (Resolución 5, CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43-44) hizo una enmienda a esta definición.





En 1979, debido a las dificultades experimentales para realizar un emisor de radiación de Planck a altas temperaturas y a las nuevas posibilidades ofrecidas por la radiometría, es decir, la medida de la potencia de la radiación óptica, la 16ª CGPM (1979, Resolución 3; CR, 100 y Metrologia, 1980, 16, 56) adoptó una nueva definición de la candela:
La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección de 1/683 watt por estereorradián.
De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de una radiación monocromática de frecuencia igual a 540 × 1012 hertz es igual a 683 lúmenes por watt, exactamente, K = 683 lm/W = 683 cd sr/W.
2.1.2 Símbolos para las siete unidades básicas
Las unidades básicas del Sistema Internacional se recogen en la Tabla 1, que relaciona las magnitudes básicas con los nombres y símbolos de las siete unidades básicas: 10ª CGPM (1954, Resolución 6; CR, 80); 11ª CGPM (1960, Resolución 12; CR, 87); 13ª CGPM (1967/68, Resolución 3; CR, 104 y Metrologia, 1968, 4, 43); 14ª CGPM (1971, Resolución 3; CR, 78 y Metrologia, 1972, 8, 36)).





Tabla 1. Unidades básicas del SI

Magnitudes básicas Unidades SI básicas

Nombre Símbolo Nombre Símbolo



Longitud l, x, r, etc. metro m

masa m kilogramo kg

tiempo duración t segundo s

corriente eléctrica I, i ampère A

temperatura termodinámica T kelvin K

cantidad de sustancia n mol mol


Intensidad luminosa candela cd


Unidades SI derivadas


Las unidades derivadas se forman a partir de productos de potencias de unidades básicas. Las unidades derivadas coherentes son productos de potencias de unidades básicas en las que no interviene ningún factor numérico más que el 1. Las unidades básicas y las unidades derivadas coherentes del SI forman un conjunto coherente, denominado conjunto de unidades SI coherentes


Unidades derivadas expresadas en función de unidades básicas
El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas. Sin embargo, la Tabla 2 presenta algunos ejemplos de magnitudes derivadas y las unidades derivadas coherentes correspondientes, expresadas directamente en función de las unidades básicas.


















































jueves, 4 de septiembre de 2008

DECRETO 2269 DE 1993

INTRODUCCIÓN


En un mercado global se necesita productos que cumplan con los requerimientos de la normatividad vigente internacional, en caso de Colombia el decreto 2269/1993 establece los entes involucrados en el Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología y los encargados tanto de la normatización (El Instituto Colombiano de Normas Técnicas, ICONTEC), como de la supervisión y control de esa normatividad (Superintendencia de Industria y Comercio).

Las no conformidades en una organización pueden llegar a afectar la calidad del producto final, para ello deben tener procedimientos e instrumentos de medición adecuados para garantizar que el producto cumple con las especificaciones o requisitos establecidos, este seguro esta cubierto por certificados de calibración, verificación y ensayos expedidos por entes acreditados, es decir, organizaciones que ante la Superintendencia de Industria y Comercio, implementan un sistema de gestión y son técnicamente competentes para prestar servicios metrológicos.





OBJETIVOS




1. OBJETIVO GENERAL

Analizar e interpretar la aplicación del decreto 2269 de 1993 y la resolución 8728 de 2001, y su relación con campo de la metrología en Colombia.



2. OBJETIVOS ESPECIFICOS


« Conocer los términos involucrados con el decreto 2269/1993
« Conocer los organismos encargados de la normatización y control Metrológico en el país.
« Conocer las funcione s de cada ente involucrado en el Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología.
« Conocer las reglas y procedimientos que regirán la acreditación de organismos de certificación, inspección, de laboratorios de ensayos y de metrología.





DECRETO 2269 DE SEPTIEMBRE 16 DE 1993




1.1 DESCRIPCION

Corresponde al Gobierno intervenir en la fijación de normas sobre pesas y medidas, calidad, empaque y clasificación de los productos, materias primas y artículos o mercancías con miras a defender el interés de los consumidores y de los productores de materias primas.

(…)Que con el fin de impulsar la calidad en los procesos productivos y la competitividad de los bienes y servicios en los mercados se hace necesario implantar mecanismos que garanticen una adecuada infraestructura para el logro de tal fin. (…)Que se hace necesario dictar las normas a que se sujetarán los organismos y laboratorios para que hagan parte del sistema nacional de normalización, certificación y metrología[1].

Figura 1. Esquema del Decreto 2269 de Septiembre 16 de 1993, realizado por el ICONTEC.[2]
1.2 OBJETIVOS

El Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología tiene como objetivos fundamentales promover en los mercados la seguridad, la calidad y la competitividad del sector productivo o importador de bienes y servicios y proteger los intereses de los consumidores[3].


1.3 ESTRUCTURA

Este decreto tiene el siguiente orden o estructura interna:

1.3.1 CAPITULO I. DE LOS OBJETIVOS DEL SISTEMA.
El Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología tiene como objetivos fundamentales promover en los mercados la seguridad, la calidad y la competitividad del sector productivo o importador de bienes y servicios y proteger los intereses de los consumidores.
1.3.2 CAPITULO II. DEFINICIONES
En este capitulo se definen términos para efectos de la aplicación e interpretación de este decreto. Tales como:
« Normalización
« Norma Técnica
« Norma Técnica Colombiana
« Norma Técnica Colombiana Oficial Obligatoria
« Reglamento técnico
« Organismo Nacional de Normalización
« Unidades sectoriales de Normalización
« Acreditación
« Reconocimiento
« Organismo de Acreditación
« Certificación
« Certificado de Conformidad
« Declaración del proveedor
« Organismo de Certificación
« Organismo de Certificación Acreditado
« Organismo de Inspección
« Organismo de Inspección Acreditado
« Patrón
« Patrón Nacional
« Calibración
« Verificación Metrológica
« Laboratorio de Pruebas y Ensayos
« Laboratorio de Pruebas y Ensayos Acreditado
« Laboratorio de Metrología
« Laboratorio de Metrología acreditado
« Control Metrológico
« Oficina de Control Metrológico
1.3.3 CAPITULO III. DE LA NORMATIVIDAD TECNICA
Este capitulo se refiere a que entidades intervienen en ella y que funciones tienen. El Consejo Nacional de Normas y El Instituto Colombiano de Normas Técnicas ICONTEC (Organismo Nacional de Normalización) velaran que la normatividad Colombiana sea vigente y la adecuada de tal forma que sea acorde con las necesidades del desarrollo nacional.
1.3.4 CAPITULO IV. DE LA CERTIFICACIÓN.

Establece que entidades están involucradas en el proceso de certificación, y coloca a al Superintendencia de industria y comercio como responsable de la acreditación y supervisión de los otros organismos que conforman el Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología. Además establece los requisitos y obligaciones que deben cumplir las entidades que operen como un organismo miembro del sistema.

1.3.5 CAPITULO V. DE LA ACREDITACION DE ORGANISMOS DE CERTIFICACION E INSPECCION Y LABORATORIOS DE PRUEBAS Y ENSAYOS Y METROLOGIA.
Establece que la Superintendencia de industria y comercio es el ente encargado de la acreditación de laboratorios de pruebas y ensayos y metrología.

1.3.6 CAPITULO VI. DE LA METROLOGÍA.
Indica que los instrumentos utilizados en las actividades de control Metrológico deben calibrarse por la Superintendencia de industria y comercio o por la entidad acreditada para tal propósito. Por tal motivo los laboratorios que se dediquen a la realización de pruebas, ensayos, y mediciones científicas, investigativas, médicas, industriales o de cualquiera otra naturaleza y los talleres de reparación de los instrumentos y aparatos de medición, deberán tener sus instrumentos y equipos de medición metrológico debidamente calibrados[4].

1.3.7 CAPITULO VII. DE LA SUPERVISION.
Asigna a la Superintendencia de industria y comercio la función de supervisar las entidades ya acreditadas con el fin de verificar el cumplimiento de la normatividad vigente. Del mismo modo establece las sanciones que deben imponerse en caso de no estar cumpliendo con dicha normatividad[5].
1.3.8 CAPITULO IX. DISPOSICIONES COMPLEMENTARIAS.
1.3.9 CAPITULO X. DISPOSICIONES TRANSITORIAS.







RESOLUCION 8728 DE 2001


2.1 DESCRIPCION

Esta resolución es secuencia de las atribuciones legales contempladas en el decreto 2269/1993.

El objeto de la resolución consiste en establecer las reglas y procedimientos que regirán la acreditación de organismos de certificación, inspección, de laboratorios de ensayos y de metrología.


2.2 ESTRUCTURA

La resolución tiene la siguiente estructura interna:

2.2.1 CAPITULO I. OBJETO, MODALIDADES Y REQUISITOS DE LA ACREDITACION.

La acreditación se concederá para un tipo de organismo y para una o más de las modalidades.

a) Organismos de Certificación.
b) Organismos de Inspección.
c) Organismos Ensayos.
d) Organismos Calibraciones.

Las organizaciones que soliciten acreditación deberán cumplir con la resolución 8728/2001 y los documentos técnicos relacionados con el campo de acción de la organización:

- Organismos de certificación de sistemas de gestión: Guías ISO 62, ISO
17021
- Organismos de certificación de productos: Guía ISO 65, ISO 67
- Organismos de certificación de personal: Norma EN 45013, ISO 17024
- Organismos de inspección: Norma ISO 17020
- Laboratorios de ensayos y calibraciones: Norma ISO 17025





2.2.2 CAPITULO II. ORGANOS CONSULTIVOS DE LA ACREDIATACION

La Superintendencia de Industria y Comercio podrá organizar Comités Técnicos Sectoriales que considere necesarios para el desarrollo de su actividad de acreditación, según los diferentes tipos de acreditación y áreas objeto del alcance de la misma.

Los Comités Técnicos Sectoriales estarán constituidos por las autoridades públicas y expertos con competencia en las áreas técnicas y los campos específicos para los cuales exista demanda de acreditación.[6]

Estos comités serán convocados cada vez que la SIC lo considere necesario.

2.2.3 CAPITULO III. PROCEDIMIENTO DE LA ACREDITACION, SU AMPLIACION Y RENOVACION

Consiste en una serie de pasos en donde la organización solicitante entrega los documentos requeridos a la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) para ser evaluada, en el caso de ser correcta la documentación, la SIC programara una auditoria in situ, expedirá un informe y luego pasara a consideración la acreditación por el concepto del comité Técnico Sectorial y el concepto de la división de Normas Técnicas. El Superintendente de Industria y Comercio procederá a expedir el acto administrativo correspondiente.

En caso de que se conceda la acreditación, se ordenará además hacerle entrega al peticionario de un documento que lo distinguirá como ente acreditado dentro del Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología, en el cual se señalará la modalidad y los campos específicos para los cuales ha sido acreditado y la inclusión en las mismas condiciones en el directorio de organismos acreditados que divulgue la Superintendencia de Industria y Comercio.

En caso de presentarse no conformidades, en cualquier paso anteriormente mencionado estas se detallaran en sus documentos respectivos, y la organización solicitante tendrá un tiempo determinado para corregirlas.

El acto administrativo mediante el cual se otorga la acreditación tendrá una vigencia de cinco años. Si vencido el término de vigencia de la acreditación aún no hubiere concluido el trámite de renovación de la misma, el organismo suspenderá la prestación de servicios en calidad de acreditado hasta que concluya el trámite.

El proceso para la renovación de la acreditación seguirá el procedimiento previsto para la acreditación, y podrá ser iniciado dentro del último año de vigencia de la acreditación.


2.2.4 CAPITULO IV. SEGUIMIENTO Y SUPERVICIÓN

La SIC durante la vigencia de la acreditación hará al menos una auditoria anual completa de seguimiento donde verifique la permanencia de las condiciones de la acreditación, esto quiere decir que, el ente acreditado deberá estar cumpliendo con lo establecido en las normas o guías técnicas y con lo especificado en el acto de acreditación.

En el caso de que se presenten no conformidades el Ente acreditado tendrá un tiempo determinado para la mejora de estas. De no ser así la SIC suspenderá la acreditación.

El ente acreditado deberá remitir trimestralmente, a la Superintendencia de Industria Comercio, en los formatos anexos, la información relativa a los certificados e informes que expidan en ejercicio de las actividades acreditadas. Cualquier modificación deberá ser reportada a la SIC.


2.2.5 CAPITULO V. ACTIVIDAD DE LO ORGANISMOS ACREDITADOS

- Los entes acreditados solo podrán expedir certificaciones, inspecciones, certificados de calibración, etc., en los servicios que estén acreditados.

- Los entes acreditados deberán conservar los documentos y registros de la prestación de servicios acreditados.

-Los organismos acreditados tendrán derecho a utilizar esta condición con fines publicitarios o de divulgación, siempre y cuando se respeten las disposiciones contenidas en el estatuto de protección del consumidor y la legislación de prácticas comerciales restrictivas y competencia desleal.




2.2.6 CAPITULO VI. SUSPENCION, REDUCCION Y REVOCACIÓN DE LA ACREDITACION

Procedimiento previsto en el código contencioso administrativo En caso de revocación por disminución de las condiciones de acreditación, el organismo podrá solicitar de nuevo la acreditación una vez se restablezcan las condiciones para ello.
En cualquier caso de suspensión o de revocación de la acreditación, el organismo deberá devolver los documentos que lo distingan como ente acreditado por la Superintendencia de Industria y Comercio. Un ente acreditado podrá voluntariamente solicitar la suspensión, reducción o revocación de la acreditación concedida.




CONCLUSION



La superintendencia de Industria y Comercio tiene la tarea de garantizar defender el interés de los consumidores y de los productores de materias primas y que los productos cumplan con ciertos requisitos establecidos, de acuerdo con lo establecido en el decreto 2269/1993.

Para asegurar los requisitos internacionales establecidos en productos terminados, el control de calidad y mediciones deben ser realizadas con personal, procedimientos, equipos y/o instrumentos que den confiabilidad en sus resultados. Tal confiabilidad la brindan certificados de calibración, verificación, resultados de ensayos e inspección, expedidos por entes acreditados.

El objeto de la resolución 8728/2001, consiste en establecer las reglas y procedimientos que regirán la acreditación de organismos de certificación, inspección, de laboratorios de ensayos y de metrología.
La acreditación de un laboratorio significa que este forma parte del Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología y esta implementando un sistema de gestión en donde demuestra que es técnicamente competente en los servicios que presta.
Esta competencia técnica esta regida por normas y guías técnicas internacionales adoptadas y traducidas por el ICONTEC (Organismo Nacional de Normalización), que velara que la normatividad Colombiana sea vigente y la adecuada de tal forma que sea acorde con las necesidades del desarrollo nacional.




BIBLIOGRAFIA


DECRETO 2269 DE SEPTIEMBRE 16 DE 1993, República de Colombia
RESOLUCION NUMERO 8728 DEL 6 DE MARZO DE 2001, República de Colombia.

INFOGRAFIA

www.google.com.co/imagenes.
[1] Apartes tomados textualmente del decreto 2269 de septiembre 16 de 1993.
[2] Imagen tomada de la pág. www.google.com.co/imágenes, búsqueda: decreto 2269/1993.
[3] Óp. cit.
[4] Texto tomado de la Multimedia Aseguramiento metrológico Industrial (Variable longitud), Sena; Centro de Diseño y Metrología.
[5] Ibíd.
[6] Tomado de la resolución 8728/2001.

jueves, 21 de agosto de 2008

UNIDAD

cantidad elegida para medir por comparación todas las de su especie. Las leyes de la Física y la Química expresan relaciones entre magnitudes, como, por ejemplo, longitud, tiempo, fuerza, temperatura o cantidad de sustancia, y la medida de una magnitud como éstas exige compararla con cierto valor unidad de la misma.Las unidades de todas las magnitudes físicas y químicas se pueden expresar en función de estas siete unidades: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, candela y mol, unidades fundamentales del Sistema Internacional de unidades (SI). Así, la unidad de aceleración m/s2 se expresa en función de las de longitud (m) y tiempo (s). Algunas combinaciones de unidades reciben nombres especiales, como la unidad de trabajo kg·m2/s2, que se denomina julio (J), o la unidad de fuerza kg·m/s2, denominada newton (N).

QUE ES METROLOGIA??

ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades y de las medidas de las magnitudes; define también las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida.Una magnitud física adquiere sentido cuando se la compara con otra que se toma como elemento de referencia. En realidad se manejan cantidades, o estados particulares de una magnitud, que se comparan con la cantidad tomada como unidad. Así, una magnitud es un conjunto de cantidades en el que hay una cierta ordenación, está definido un criterio de igualdad y puede verificarse la operación suma.La medida de una magnitud puede realizarse directamente, como cuando se mide una masa comparándola con una unidad, o indirectamente, como cuando se mide la velocidad media de un automóvil midiendo el espacio recorrido y el tiempo.Una vez definida la unidad de medida para ciertas magnitudes, a partir de estas unidades se pueden definir las correspondientes a otras magnitudes. Las primeras se conocen como magnitudes fundamentales y las segundas como magnitudes derivadas. Sin embargo, el carácter fundamental o derivado de una magnitud no es intrínseco a la misma. Un sistema de unidades establece y define con precisión cuáles son las unidades fundamentales. En el Sistema Internacional de unidades, SI, se utilizan siete unidades fundamentales. El SI fue adoptado en España el 8 de noviembre de 1967.Otros sistemas de unidades, hoy en desuso, son el sistema CGS, o sistema cegesimal, en el que la unidad de longitud es el centímetro, la unidad de masa es el gramo y la unidad de tiempo es el segundo, y el Sistema Técnico Terrestre, en el que la fuerza es una magnitud fundamental cuya unidad es el kilopondio, definido como la fuerza que aplicada a un kilogramo le comunica 9,8 m/s2 de aceleración.

PROCESO DE MEDIDA

procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas —que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador—, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.La precisión de un instrumento de medida es la mínima variación de magnitud que puede determinar sin error. Un instrumento será tanto más preciso cuanto mayor sea el número de cifras significativas que puedan obtenerse con él. El error de una medida también puede estar motivado por los errores sistemáticos del instrumento, que pueden deberse a defectos de fabricación, variaciones de la presión, la temperatura o la humedad. Estos errores no pueden eliminarse totalmente y para que su valor sea lo más pequeño posible se realizan pruebas de control que consisten en cotejar las medidas con las de un objeto patrón.Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto hay que repetir la medida varias veces, calcular el valor medio y los errores absoluto y de dispersión.El error absoluto de una medida cualquiera es la diferencia entre el valor medio obtenido y el hallado en esa medida. El error de dispersión es el error absoluto medio de todas las medidas. El resultado de la medida se expresa como el valor medio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.

lunes, 18 de agosto de 2008

DEFINICIÓN DE UNIDADES DE BASE DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES:

1. Definiciones Generales:


metro: El metro es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por un rayo de luz en un tiempo de 1/299 792 458 segundos [17 CGP (1983). Resolución 1].

kilogramo: Es la unidad de masa (y no de peso ni de fuerza) igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo (ver nota 1) [adoptada en la 1ª CGPM(1889), y confirmada en la 3ª CGPM (1901)].

segundo: Es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 [13ª CGPM (1967). Resolución 1].

ampere: Es la intensidad de una corriente eléctrica constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable, en el vacío y a una distancia de un metro el uno del otro, produce entre estos dos conductores una fuerza igual a 2 x10-7 newton por metro de longitud [CIPM (1946). Resolución 2; aprobada por la 9ª CGPM (1948)].

kelvin: El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (ver nota 2) [13ª CGPM (1967)). Resolución 4].

candela: Es la intensidad luminosa, es una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y de la cual la intensidad radiante en esa dirección es de 1/683 watt por esterorradián [16ª CGPM (1979). Resolución 3].

mol: Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg de carbono 12 (ver nota 3) [14ª CGPM (1971). Resolución 3].

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Cada unidad básica está definida exactamente en términos de mediciones físicas reproducirles en cualquier lugar por ejemplo el metro que es la distancia que recorren la luz en el espacio vacío durante 1/299792458 de segundo. Las unidades del sistema internacional se pueden multiplicar o dividir con otros símbolos matemáticos para obtener unidades derivadas por ejemplo el m², todas las unidades se derivan de las siete unidades básicas.


Unidad de longitud: metro(m)El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.


Unidad de masa El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo


Unidad de tiempo El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.


Unidad de intensidad de corriente eléctrica El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2.10-7 newton por metro de longitud.


Unidad de temperatura termodinámica El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Observación: Además de la temperatura termodinámica (símbolo T) expresada en kelvins, se utiliza también la temperatura Celsius (símbolo t) definida por la ecuación t = T - T0 donde T0 = 273,15 K por definición.


Unidad de cantidad de sustancia El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en0,012 kilogramos de carbono 12.


Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.


Unidad de intensidad luminosa La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 watt por estereorradián.