A ST SISTEMAS DE INGENIERA DE ALIMENTOS 2023-I RVV.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS
MESTRIA EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
ASIGNATURA:
EP706ACT:
SISTEMAS DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
DOCENTE:
Rodney Vega Vizcarra

PRESENTACION
UNSAAC EP706ACT 2023-I RVV 2

CADENA DE LOS ALIMENTOS. 1AOK: 26

CADENA ALIMENTARIA

Ahhh… los alimentos… mmmmmm…

ESTUDIO DE ALIMENTOS 09W: 03
CIENCIA DE LOS ALIMENTOS:
o la naturaleza de los alimentos,
o las causas de su deterioro o alteración,
o los principios necesarios para el procesado de los alimentos
o la mejora de sus características adaptadas a las exigencias de
los consumidores.
TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS: es la aplicación de la
Ciencia de los Alimentos a la selección, conservación,
procesado, envasado, distribución de alimentos seguros,
nutritivos y de calidad.

INGENIERIA DE ALIMENTOS. (1AOK:25)
INTRODUCCION:
• Principios básicos de la Ingenieria de Procesos
• Desarrollar nuevas técnicas
• Diseñar los aparatos/maquinarias
• Proceso determinado.
Ingeniería de los Procesos Alimentarios:
o principios y leyes
o etapas físicas, químicas o bioquímicas
o abordar el diseño de los aparatos
o etapas de fabricación
o procesos de transformación
o productos acabados
o conserven por largos periodos de tiempo.

CODIGOS Y NORMALIZACIONES
Normas Técnicas Peruanas (NTP)
La Dirección de Normalización es la autoridad encargada de aprobar
las Normas Técnicas Peruanas, es miembro pleno de la Organización
Internacional de Normalización (ISO), y la representa en el país; es
miembro del Programa de países afiliados de la Comisión Internacional
de Electrotecnia (IEC), y participa activamente en el Codex
Alimentarius. Sobre esta base técnica dirige el desarrollo de las Normas
Técnicas Peruanas (NTP).

CODIGOS Y NORMALIZACIONES
El nivel superior de la clasificación está compuesto por las siguientes secciones:
A - Agricultura, silvicultura y pesca
B - Explotación de minas y canteras
C - Industrias manufactureras
D - Suministro de electricidad, gas, vapor y aire acondicionado
E - Suministro de agua; alcantarillado, gestión de desechos y actividades de
saneamiento
F - Construcción
G - Comercio al por mayor y al por menor; reparación de los vehículos de motor y de
las motocicletas
H - Transporte y almacenamiento
I - Alojamiento y servicios de comida
J - Información y comunicación
K - Actividades financieras y de seguros.
L - Actividades inmobiliarias
M - Actividades profesionales, científicas y técnicas
N - Actividades administrativas y servicios de apoyo
O - Administración pública y defensa; planes de seguridad social de afiliación
obligatoria
P - Enseñanza
Q - Servicios sociales y relacionados con la salud humana.
R - Artes, entretenimiento y recreación
S - Otras actividades de servicio
T - Actividades de los hogares en calidad de empleadores, actividades indiferenciadas
de producción de bienes y servicios de los hogares para uso propio.
U - Actividades de organizaciones y órganos extraterritoriales.

PROCESO DEL DISEÑO DE UNA PLANTA
ANATOMIA DE UN PROCESO QUIMICO-ALIMENTARIO

INGENIERIA DE ALIMENTOS. (B11 Rojas:11-12)
PROCESO:
• Transformaciones físicas, químicas, biológicas
• económicamente rentables.
• ambientalmente sostenibles.
• materias primas.
• producto deseado.
• mayor valor económico.

TIPOS DE PROCESOS. (B11 Rojas:12-13)
A. PROCESOS POR EL TIPO DE OPERACION:
INTERMITENTES: Batch, por lotes.
SEMI INTERMITENTES: semi batch, semi continuos, semi lotes.
PROCESOS CONTINUOS: no intermitentes, flujo constante.
B. PROCESOS SIN REACCION QUIMICA.
Ocurren principalmente como una 1° etapa, con la transferencia y los cambios
de materia y energía, que se realizan por medios físicos y se llaman
Operaciones Unitarias.
C. PROCESOS CON REACCION QUIMICA.
Intervienen en una segunda etapa donde se presenta una transformación
química, físico-química, biológica o bioquímica y se llaman Procesos
Unitarios.

PROCESOS Y OPERACIONES. (B11 Rojas:14)

PROCESOS Y OPERACIONES. (1OK Zeki:02)

DIAGRAMAS DE FLUJO. (B11 Rojas:13)
Representación gráfica de las diferentes etapas (operaciones y procesos
unitarios) de un proceso.
Ubican de manera secuencial con el orden en que aparecen en el proceso real.
Cada etapa se representa por un símbolo, bloqueo o rectángulo, al cual llegan y
salen los flujos de materiales representados por flechas que los unen.
Un DF proporciona la siguiente información:
• Representa la secuencia de equipos, operaciones y procesos unitarios en
todo el proceso real.
• Muestra simbólicamente los procesos de manufactura.
• Indica las cantidades transferidas de masa y energía.
• Cada símbolo representa una acción específica.
• Indica todas las actividades que se realizan.
• Muestra las tomas de decisión. PyID.
• Señala tiempos de espera.
• Indica cuáles son los resultados.
• Muestra dónde comienza y termina el proceso.

DIAGRAMAS DE FLUJO

 Es una representación gráfica de un proceso productivo.
 El DF contiene:
▫ Flujo de la información y de los materiales (Masa, energía y
condiciones del proceso).
▫ Descripción visual de la secuencia del proceso y su relación
entre ellas.
▫ Las ramas en el proceso.
▫ Etapas del proceso y las operaciones interdepartamentales.
▫ Símbolos gráficos del flujo del proceso, conectados entre sí,
por flechas que indican la dirección de flujo del proceso.
▫ Cada etapa del proceso representado por un símbolo
específico y una breve descripción de la etapa.
 Rápida comprensión de cada actividad y su
relación con las demás, facilitando selección de
indicadores de proceso.
DIAGRAMAS DE FLUJO (DFP/PFD) (3 A 24)

A. DIAGRAMA DE BLOQUES (BPD)
• Dibujo con bloques rectangulares.
• Representa procesos individuales o grupos de
operaciones.
• Incluye cantidades y propiedades pertinentes de las
corrientes entre los bloques, y desde el proceso como un
todo.
• Utilizado en: etapa inicial del diseño.
• Proporciona visión general de un proceso complejo.
• Al inicio de un proceso para el diseño.
• Orienta o resumen del BM del proceso.
• Indica el sentido del flujo de los insumos/materiales
• Las operaciones y procesos unitarias que intervienen
• El/los equipos y/o maquinarias necesarios.
DIAGRAMAS DE FLUJO (3Al:3-24)

PRODUCCION DE HARINA DE PESCADO

a. Diseño del proceso de producción
b. Balance preliminar de materia y energía: Entalpias,
%vapor, %liquido, cargas de calor; T, P, [a,b,c,…], BM
para sistemas sin Rx qca., o sistemas con Rx Qca,
múltiple o desconocida.
c. Selección o diseño preliminar de equipos y maquinaria.
Costos aproximados y preliminares. Pocos detalles.
d. Condiciones de operación: Considerar: factor anual de
operación, T° de operación, P de ope o pv, combustible
usado.
e. Tablas de Reporte: Data para diseño preliminar y
especificación de equipos y maquinarias.
 Columnas de destilación (N° platos, D columna, cond
de ope, materiales, disposición de platos, etc.)
 Tk y recipientes (tamaño/tiempo de residencia,
material, revestimiento, sistema de agitación).
B. Diseño preliminar o estimados rápidos

B. DISEÑO PRELIMINAR
• Indica las cantidades de materiales que fluyen en el proceso y
en cada etapa de la misma.
• Indica las cantidades de materiales consumidos, producidos y
desechados en el proceso.

C. Diseños de estimados detallados:
El C/B: cálculos mas detallados, pero sin
especificaciones exactas: para equipos, ni diagramas
o flow sheets. Para este nivel, se requieren de la
siguiente información:
- Proceso de manufactura
- Balances de materia y energía
- Rangos de temperatura y presión de operación
- Especificación de materias primas y producto
- Rendimientos, Vrx y tiempos de operación
- Materiales de construcción de equipos e infraestructura
- Servicios requeridos.
- Ubicación de la planta.
Con esta información se pueden estimar adecuadamente la
inversión de capital, costos de manufactura y beneficios
potenciales.

C. Diagramas de estimados detallados
• Son diagramas cualitativos y cuantitativos, acompañado
de tablas que suministran todos los datos necesarios.
• Muestran la ubicación de los instrumentos que controlan
e indican la T , P, etc.
• Ubican las válvulas importantes y los instrumentos
especiales
• Figuran los equipos, identificados mediante códigos.

D. Diseño de Ingenieria exacto o detallado:
Se realiza cuando las etapas previas indicas que el
proyecto será un éxito. Se incluyen:
- Especificaciones completas para todos los componentes
de la planta.
- Costos detallados y verificados.
- Planos detallados de distribución y de construcción.
- Especificaciones de: almacenes, labs, guardianía,
transporte,...
- Suficiente información para la elaboración de los planos
finales de construcción de la planta.

DIAGRAMAS DE FLUJO

SISTEMA GLOBAL DE UN PROCESO (4AA:2)

CONVENCIONES RECOMENDADAS
1. Las operaciones se muestran mediante bloques
2. La mayoría de las líneas de flujo se representan con
flechas que van en dirección del flujo
3. La dirección del flujo es de izquierda a derecha
mientras sea posible
4. Las corrientes ligeras (gases) van por el tope
mientras que las corrientes pesadas (líquidos y
sólidos) van por el fondo
5. Se suministra únicamente información crítica del
proceso.
6. Si las líneas se cruzan, la línea horizontal es continua
y la vertical se corta.
DIAGRAMAS DE FLUJO (4B 3)

CODIFICACION DE EQUIPOS (4BB:6)

CODIFICACION DE EQUIPOS:
P-101 A/B
P-101A/B identifica una bomba
P-101A/B identifica que la bomba esta ubicada en el
área Nº1de la planta
P-101A/B identifica que la bomba es la número 01de
las n existentes en la planta
P-101A/B identifica que hay dos bombas idénticas,
una es la de respaldo(backup).
TK-505 A/B/C/D/F
DIAGRAMAS DE FLUJO (4A)

DIAGRAMAS DE FLUJO (4BB:9)
PFD PARA PRODUCCION DE BENCENO

CONVENCIONES PARA PROCESOS Y CORRIENTES DE SERVICIO
(4BB:6)

IDENTIFICACION X COLORES (3 A 24)

IDENTIFICACION POR COLORES(3 A 24)
CILINDROS PARA GASES

SIMBOLOS MAS UTILIZADOS (4BB:6)

SIMBOLOS MAS UTILIZADOS (3 Al17 )
Bomba centrífuga o Ventilador,
motor accionado
Bomba centrífuga o Ventilador,
turbina impulsada
Bomba rotativa
o compresor
MANEJO DE FLUIDOS

SIMBOLOS MAS UTILIZADOS (3Al 18)
MANEJO DE FLUIDOS

SIMBOLOS MAS UTILIZADOS (3Al19)
TRANSFERENCIA DE CALOR

(3Al20)
TRANSFERENCIA DE MASA

(3Al21)
RECIPIENTES Y TANQUES

SEPARADORES (3Al23)

TRANSPORTADORES Y ALIMENTADORES (3Al22)

MEZCLADORES Y DESMENUZADORES (3Al24)
mezclador de cinta
Impulsores de mezcla de líquidos:
básico, hélice, turbina, ancla
Mezclador de doble cono
trituradora
trituradora de rodillos
Molino de guijarros o varilla

SIMBOLOGIA

SIMBOLOGIA
Aspen-Hysys
Visio
Super pro D
Cocon
Math Lab
ChemCad
Excel
AutoCad

O Factor/Coef de seguridad:
Número: definir el sobre-dimensionamiento
recomendado para el equipo o proceso
Como previsión: variaciones de rendimiento operativo
de los equipos o procesos con el tiempo.
Se aplica en:
a. Diseño de un proceso
b. Diseño de maquinarias o componentes de maquinaria,
c. Diseño de Estructuras o dispositivos en general,
Permite margen extra encima de las mínimas
estrictamente necesarias.
COEFICIENTE DE SEGURIDAD (4 Al 3-8)

SELECCIÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCION
(2 Al 2-15)
La selección de materiales, para la construcción de
máquinas, depende de numerosas propiedades, como:
 Propiedades físicas: Densidad, características eléctricas,
térmicas, ópticas,
 Propiedades químicas: Resistencia a la corrosión, a las
radiaciones,
 Propiedades mecánicas: Resistencia, rigidez, fatiga,
impacto, fluencia, propiedades deslizantes, desgaste, y
 Propiedades tecnológicas: Precio, fabricabilidad,
temperaturas de servicio, deterioros, impactos
ambientales.

MATERIALES Y MAQUINAS
(2 Al 2-15)
Diferencian por:
• Estructura (cristalina o amorfa).
• Composición química.
• Estado de agregación (sólido, líquido, gas o gel).
• Fases, impurezas, distribución de estos componentes.
Funciones:
 Estructurales: soportar tensiones y deformaciones
controladas,
 Funciones de guiado: deslizamiento y adherencia,
resistencia a la abrasión.
 Contención de líquidos, aspectos estéticos y relación
con el usuario.

(2 Al 2-15)
 Materiales tradicionales. aceros, fundiciones,
bronces y latones
 Desarrollo de materiales (metales) ligeros:
especialmente del aluminio,
 Aceros inoxidables al Ni, Mg, Cr , …etc.
 Plásticos y elastómeros, en variedades más
creciente y cada vez más técnicas de plásticos y
elastómeros,
 Materiales compuestos e incluso cerámicas
técnicas.

(2 Al 2-15)

PROPIEDADES DE LOS METALES COMUNES Y SUS ALEACIONES
(2 Al 2-15)

PROPIEDADES MECANICAS
De los metales y sus aleaciones para equipos de proceso (valores típicos a Temperatura
ambiente)

OPERACIONES UNITARIAS (1AOK:31)
• Se denominan Operaciones Básicas o Unitarias
• son comunes a un gran número de procesos industriales.
• Las operaciones individuales tienen técnicas comunes
• los mismos procesos científicos.
• operaciones se unifique
• tratamiento más sencillo.
• Las O.U./P.U, pueden contener etapas físicas, químicas y
bioquímicas.
a) Etapas físicas: Molienda, Tamizado, Mezcla, Fluidización,
Sedimentación, Flotación, Filtración, Rectificación, Absorción,
Extracción, Adsorción, Intercambio de calor, Evaporación, Secado,
etc.
b) Etapas químicas: Refinado, Pelado químico, Rxs Quimicas.
c) Etapas bioquímicas: Fermentación, Esterilización, Pasteurización,
Pelado enzimático.
Etapas físicas, químicas y bioquímicas que se producen en los
procesos de transformación de los productos agrícolas
constituyen las Operaciones Unitarias de las Industrias Alimentarias.

OPERACIONES UNITARIAS (1AOK:31)
Objetivo de las Operaciones Unitarias:
• separación de dos o más sustancias
• Separación: agente separador distinto dependiendo de la
propiedad que se transfiera.
• Las OU: propiedad transferida
• dependen de variación en su masa, energía o su velocidad.
Las OU se clasifican en:
• Tratamiento de fluidos.
• Transferencia de materia, por contacto múltiple.
• Transferencia de energía y materia, por contacto continuo.
De acuerdo a los fenómenos en los que se basan:
• Operaciones Unitarias de transferencia de materia.
• Operaciones Unitarias de transmisión de calor/ Energia.
• Operaciones Unitarias de transporte de cantidad de
movimiento.

OPERACIONES EN LOS ALIMENTOS. (1AOK:29)
Operación discontinua:
carga la materia prima
aparato-transformación-productos obtenidos.
intermitentes o batch:
Etapas:
1. Carga del aparato con las materias primas.
2. Preparación de condiciones para la
transformación.
3. Transformación requerida.
4. Descarga de los productos.
5. Limpieza del aparato.
Ejm. Obtención de aceite de semillas oleaginosas.

OPERACIONES EN LOS ALIMENTOS. (1AOK:30)
Operación Continua:
• Carga, transformación y descarga: al mismo tiempo.
• Higienización de los equipos: programada
• Régimen estacionario
• Variables variar en cada punto del sistema.
• Cada punto no varían con el tiempo.
Operación Semicontinua:
• Operar solo en forma aproximada al modo continuo.
• Materiales se cargan en maquina y permanecen cierto tiempo
• Forma discontinua.
• Otros entran o salen continuamente.
• Descargar materiales acumulados.
Ejm. extracción de aceite por disolventes: se carga la harina y se
alimenta de forma continua el disolvente; luego de cierto tiempo la
harina se agota de aceite y debe reemplazarse.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS (1AOK:30)
Ventajas de operación en continuo:
1. Eliminan las etapas de carga y descarga.
2. Automatizar la operación, reduciendo la mano de obra.
3. Composición de productos es más uniforme. Calidad
4. Mejor aprovechamiento térmico.
Desventajas de operación en continuo:
1. Materias primas: composición uniforme
2. Evitar las fluctuaciones de la operación.
2. Puesta en marcha de la operación: costosa.
3. Evitar paradas.
4. Fluctuaciones en la demanda de producto.
5. Productos en almacén.
4. Equipo más costoso y delicado.

REGIMEN ESTACIONARIO/NO ESTACIONARIO. (1AOK:27)
Régimen Estacionario es cuando todas las variables físicas
permanecen constantes e invariables con el tiempo, en
cualquier punto del sistema, pero pueden ser distintas de unos
puntos a otros.
Régimen No Estacionario es cuando todas las variables
intensivas que caracterizan la operación, varían a lo largo del
sistema en cada momento y también en cada punto del
sistema con el tiempo.

SISTEMAS DE UNIDADES SIA10: 03-05
Existen varios sistemas de unidades:
• Sistema Internacional de Unidades (SI): El más usado. Sus
unidades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo,
el ampere, el kelvin, la candela y el mol.
Las demás unidades son derivadas del Sistema Internacional.
• Sistema métrico decimal: Primer sistema unificado de
medidas.
• Sistema cegesimal (CGS): Sus unidades básicas son el
centímetro, el gramo y el segundo.
• Sistema natural: En el cual las unidades se escogen de forma
que ciertas constantes físicas valgan exactamente 1.
• Sistema técnico de unidades: Toma como magnitudes
fundamentales la longitud, la fuerza, el tiempo y la
temperatura.
• Sistema anglosajón de unidades: Utilizado en algunos países
anglosajones, aunque muchos de ellos lo están
reemplazando por el SI.

SISTEMAS INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) SIA10: 05
El SI tiene 7 magnitudes fundamentales:
El kilogramo (kg) es la masa del kilogramo patrón, cilindro de platino iridiado (90
% de platino y 10 % de iridio) que se conserva en el Museo Internacional de
Pesas y Medidas de Sévres (París).

SISTEMAS DE UNIDADES SIA10: 06
Unidades derivadas del SI: SISTEMA METRICO DECIMAL

SISTEMA INGLES: SIA10: 06
Unidades de Longitud Unidades de Superficie
Unidades de Volumen (solidos) Unidades de Volumen (líquidos-USA)
Unidades de Volumen (líquidos-Reino Unido)

ANALISIS DIMENSIONAL SIA10: 14, SIA11: 14
Cualquier fenómeno físico se puede describir en función de
determinadas variables, teniendo cada variable dimensiones
definidas (como longitud, masa por unidad de volumen, etc.).
La naturaleza física de una magnitud se denomina dimensión. Las
tres dimensiones fundamentales son longitud, tiempo y masa, y se
representan mediante letras mayúsculas: L, T y M,
respectivamente.
Las dimensiones de muchas
magnitudes físicas se
pueden expresar en función
de estas tres dimensiones
fundamentales.

ANALISIS DIMENSIONAL SIA10:14, 01F Earle: 13
Las dimensiones se tratan como magnitudes algebraicas, de modo
que dos magnitudes físicas sólo se pueden sumar si tienen las
mismas dimensiones y, en una ecuación, los términos de ambos
lados deben tener las mismas dimensiones.
Las magnitudes se representan simbólicamente como dimensiones
mediante letras mayúsculas:
longitud [L], temperatura [T], masa [M], tiempo [θ], fuerza [F]
Área [L2 ], volumen [L3 ], velocidad [L]/[θ], aceleración [L]/[θ]2
Ejm. Convertir: 10,0 g a lb. = 0.0220462 lb MKS
10.2 kg + 23.5 s +1.9 m-0.56 pulg- 0.005 h = 10.2 g + 0.00576h +2.168 m
= 10.2 kg+5.5 s + 1,8885776 m
= 10.2 kg + 75.3631 plg + 33.5 s
Ronald= 10.2 kg+ 1.9142m + 41.5 s Eklviar: 10.2 kg+41.5 s + 1.885m.
Yudith: 10.2 + 41.5+1.9142m Antione: 10.2kg+5.5s+ 1.886m
(19,0 lb= kg) =8.61826 kg
10 g(1,0 kg/1000g) (1,0 lb/0,4536kg) = 0,022 = 2,2 x 10-2 lb.

ANALISIS DIMENSIONAL SIA10:14, 01F Earle: 13
NUMEROS ADIMENSIONALES 01F Earle: 16
Se basa en el uso de Relaciones de unidades, comparando la
incógnita con algún valor o factor conocido, por su ventaja de ser
adimensionales.
Peso Especifico = Peso de un V de sustancia/Peso de un V igual
de agua
Peso Especifico = ([F] x [L3 ])/ ([F] x [L3 ]) = 1
Ejm. Calcular la viscosidad del agua en N.s/m2, si dicha viscosidad a 60 °F es
7,8 x 10-4 lb/ft.s (1,0 lb= 0,4536 kg; 1,0 ft= 0,3048 m)
7,8 x 10-4 lb/ft.s = (7,8 x 10-4 lb/ft.s) (0.4536 kg/1,0 lb) (1,0 ft/0,3048 m)
7,8 x 10-4 lb/ft.s = 1,161x10-3 kg/m.s
1,0 N = 1,0 kg/m.s
1,0 N.s/m2 = 1,0 kg/m.s1
7,8 x 10-4 lb/ft.s = 1,161x10-3 N.s/m2

CONSISTENCIA DIMENSIONAL 05Himmelblau: 04
Un principio básico es que las ecuaciones deben ser
dimensionalmente consistentes. X + y = x2 +y+5
mismas dimensiones y unidades netas que todos los demás
términos con los que se suma, resta o iguala.
Ejm. Sumar:
12,0 kg + 12,0 joules: X
20,5 lb + 10,0 g = 9308,64 g
22,4 m3 + 2,5 horas: X
2,0 HP + 550 watts = 2042,4 watts
1,0 HP= 746 watts: (2,0) 746 watts + 550 watts = 2042,0 watts
3,0 m2/60 cm = 5,0 m ????

FACTOR DE CONVERSION: 01Felder: 37
Para ello multiplicamos las unidades de la magnitud que queremos
convertir por un factor de conversión: una fracción igual a 1 con
unidades diferentes en el numerador y en el denominador, y que
nos permite obtener las unidades deseadas en el resultado final.
Convertir: 12000 g a kg:
12000 g x (1,0 kg/1000 g) = 12,0 kg
31.54 km/año Diana
3.15 x10^1 km/año^2 Carl
Expresar la aceleración de 1,0 cm/s2, en km/año2

VARIABLES MAS UTILIZADAS 3AV: 44-47
• Cantidad de materia procesada/tiempo.
• Concentración.
• Presión.
• Temperatura.
• Trabajo.
• Potencia.
• Composicion: (Fracción másica molar, Molaridad, Molalidad,
Normalidad).
• Densidad: ρ = m/V
• Densidad relativa: ρR = ρ sust/ ρ H2O
• Grados Baume: Liq ligeros: °Be=(140/ρR )-130
Liq Pesados: °Be= 145-(145/ρR )

PRINCIPALES DIMENSIONES Y UNIDADES. 01FFel: 40
FUERZA:
Capacidad física para realizar un trabajo o un movimiento.
En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la razón
de cambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas
de partículas.
Fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de
movimiento o la forma de los materiales.
Descomposición de las fuerzas que
actúan sobre un sólido situado en
un plano inclinado.
La unidad de fuerza del SI es el
newton, con símbolo N, obtenida de
la segunda ley de Newton,
1,0 lbf = 32,174 (lbm )/s2
gc = [32,174 (lbm )/s2 ]/ lbf
F

DIMENSIONES Y UNIDADES. SIA15: 01-03
MASA Y PESO:
La masa es una medida de la cantidad de materia que posee
un cuerpo y en el SI, se mide en kilogramos (kg).
La masa de un cuerpo no cambia con su ubicación sobre la
superficie de la tierra. La masa es una propiedad inercial.
El peso es la medida de la fuerza con que la gravedad atrae a
la materia y se mide en newtons (N). El peso, varia según su
ubicación sobre la superficie de la tierra.
UNSAAC EP706ACT 2023-I RVV
76
F

DIMENSIONES Y UNIDADES. SIA15: 01-03
MASA Y PESO:
La densidad del agua es 62,4 lbm/ft3. Determinar el peso de 2,0 ft3 de
agua a: (1) a nivel de mar y 45° de latitud y (2) en Denver-Colorado a
una altitud de 5374 ft y una gD = 32,139 ft/s2. (g=32,174 ft/m2)
Masa del agua:
Peso del agua:
1. A nivel del mar: W=(124,8) (32,174)/32,174) = 124,8 lbf.
2. En Denver: W=(124,8) (32,139)/32,174) = 124,66 = 124.7 lbf.

PRESION TD I F: 09

Escalas: Se puede hablar de dos escalas de presión una escala absoluta y una
escala relativa.
La Presión Absoluta: es la presión real del fluido medida con respecto al cero
absoluto de presión o vacío perfecto. Este es un punto teórico que corresponde al
momento en cal cual las moléculas del gas no se mueven, y coincide con el cero
absoluto de temperatura.
La Presión relativa o manométrica: es aquella medida con respecto a una
presión de referencia, generalmente la presión de la atmosfera local donde opera
el instrumento. En estos términos, uno podría definir una presión de vacío como
aquellos valores que están por debajo de la presión atmosférica local.
pabs = pman + patm
Medicion: el instrumento empleado para medir presión se denomina manómetro
y existen diversas versiones del mismo basados en principios físicos diferentes,
generalmente principios hidrostáticos p patm gh = + r . Podemos encontrar por
ejemplo: manómetro tipo U, Reloj o Bourdon, piezómetros, etc.
PRESION TD I F: 10

PRESION. TD I F: 11
Presiones Relativas:
P(man) (+) : se mide con el manómetro.
P(man) (-) : se mide con el vacuómetro.

PRESION. TD I F: 12
F

TEMPERATURA TD I F: 13

ESCALAS DE TEMPERATURA TD I F: 15

UNIDADES TERMICAS 1AOK IBARTZ: 38
El calor es una forma de energía y su dimensión es ML2T–2. Pero
algunos sistemas utilizan la temperatura como dimensión y la
energía calorífica se puede expresar como: masa x °t.
Tomando como referencia el agua:
Calor = Masa × Calor especifico × Temperatura
a. Sistema Métrico:
CALORIA= Q necesario para elevar la °t de 1,0 g de agua de
14,5 °C hasta 15,5 °C.
b. Sistema Ingles:
British Thermal Unit (BTU)=Q necesario para elevar la °t de 1,0
libra de agua de 60,0 °F hasta 61,0 °F.
Centigrad Heat Unit o libra Caloría (CHU)= Q necesario para
elevar la °t de 1,0 libra de agua en 1,0 °C.
c. S.I.:
Julio (J): 1,0 caloría= 4,185 julios

EJERCICIOS TD I F: 16

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