Actualizaciòn a Abr 2020

1. Sistema Internacional de Unidades
Material didáctico para el curso PS4218: Química Industrial I
by Alejandro Requena is licensed under a
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Antecedentes y Evolución histórica.
Dimensiones fundamentales: Patrones referencia.
Dimensiones derivadas.
Múltiplos y Submúltiplos de unidades.
Normas y convenciones de escritura.

2. Sistema Internacional (SI)
• Basado en el sistema MKSA (metro,
kilogramo, segundo, amperio)
incorporando el Kelvin como unidad
de temperatura, la candela como
unidad de intensidad luminosa y el
mol como unidad de cantidad de
sustancia.
• Es el único no redundante, pues no
incluye ni la fuerza ni el calor entre
sus unidades fundamentales.
• Utiliza el sistema métrico para
definir los múltiplos y submúltiplos
de sus unidades.
Siete dimensiones
fundamentales
MASA
LOGITUD
TIEMPO
TEMPERATURA
INTENSIDAD DE CORRIENTE
INTENSIDAD LUMINOSA
CANTIDAD DE SUSTANCIA
http://physics.nist.gov/cuu/Units/index.html

3. • Abreviado oficialmente SI en todos
los idiomas.
• Establecido en la Conferencia
General de Pesos y Medidas en
1960 con la intensión de
convertirlo en el sistema legal en
todos los países.
• Venezuela adoptó el SI como
sistema legal de medidas en Gaceta
Oficial N° 27919 del 25 de
diciembre de 1964 y sus unidades
de medida se publicaron en Gaceta
Oficial N° 2823 Extraordinario del
14 de julio de 1981.
Sistema Internacional (SI)
Siete dimensiones
fundamentales
MASA
LOGITUD
TIEMPO
TEMPERATURA
INTENSIDAD DE CORRIENTE
INTENSIDAD LUMINOSA
CANTIDAD DE SUSTANCIA

4. El Sistema Internacional de Unidades
en las Naciones del mundo
En negro los tres únicos países (Birmania (Myanmar), Liberia y
Estados Unidos) que en su legislación no han adoptado el
Sistema Internacional de Unidades como prioritario o único.

5. Dimensiones fundamentales del SI
Las siete unidades
para las dimensiones
básicas y la interdependencia
de sus definiciones hasta 2018
Dimensión fundamental Unidad
Longitud [L] m
Masa [M] kg
Tiempo [T] s
Temperatura [Q] K
Intensidad de Corriente [I] A
Intensidad luminosa [J] cd
Cantidad de sustancia [N] mol
s
kg
m
KA
cd
mol
Desde 1980 se discute que las dimensiones
auxiliares para ángulo plano (radianes) y
ángulo esférico (steroradianes) comprometen
la coherencia interna del SI, por lo que en
1995 quedan eliminadas y se le pasa a
considerar dimensiones derivadas
adimensionales.

6. Breve historia en la evolución del SI
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades. Centro Nacional de Metrología de México, 2001

7. 25°Conferencia Internacional de Pesos y Medidas
Versalles, 27 al 30 Nov 2014
Revisión del SI para:
1) Ligar las definiciones del kilogramo,
ampere, kelvin y mol, a valores
numéricos exactos de la constante de
Planck h, la carga elemental e, la
constante de Boltzmann k y la constante
de Avogadro NA, respectivamente.
2) Ajustar la definición del SI y de
formular la redacción de las unidades SI
de tiempo, longitud, masa, corriente
eléctrica, temperatura termodinámica,
cantidad de sustancia e intensidad
luminosa, tal que las constantes de
referencia sobre las que se basa el SI
aparezcan de manera clara.
METAS DE LA 26° CONFERENCIA
INTERNACIONAL DE PESOS Y MEDIDAS
para 2018.
Logo propuesto para el nuevo SI, el cual
combina los símbolos de las unidades
básicas con los de las constantes
fundamentales que las originan.
http://www.cem.es/actualidad/resoluci%C3%B3n-1-de-la-25-conferencia-general-de-pesas-y-medidas-cgpm-sobre-la-futura-revisi%C3%B3

8. 26° Conferencia Internacional de Pesos y Medidas
Versalles, 13 al 16 Nov 2018

9. Fuente: http://www.revistaquimica.cl/wp-content/uploads/2018/05/SI.png

10. Longitud: Definición del patrón
metro
• Inicialmente (1792) definido como la
diezmillonésima parte de la distancia entre
el ecuador y el polo norte, a lo largo del
meridiano que pasa por París.
• Distancia entre dos líneas finas trazadas en
una barra de aleación de platino e iridio.
• En 1960 se redefine como 1.650.763,74
longitudes de onda de la luz roja-
anaranjada emitida por el isótopo Kr86.
• En 1983 se define como la longitud
recorrida por la luz en el vacío en un
intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de
segundo.
Montaje experimental de
láser He-Ne estabilizado
con una celda interna de
yodo a una longitud de
onda de 632.991.398,22 fm
para establecer el patrón
de longitud del SI

11. kilogramo
• Toma la definición del Sistema Métrico al
considerarlo como la masa de 1 L de agua
destilada a 4ºC.
• Unidad de masa en el SI (1875)
correspondiente a un prototipo cilíndrico de
39 mm de diámetro y altura, construido con
una aleación de platino (90%) e iridio (10%);
fabricado en 1889 por la CGPM y
conservado en el Bureau Internacional de
los Pesos y Medidas (BIPM).
• A partir de 2019 su valor se establece a partir
de la constante de Planck (h)
Masa: Definición del patrón
A partir de 2019 el
patrón de masa
para el kilo deja
de ser el
prototipo
internacional
conservado en el
BIPM
VerLecturaComplementaria:NuevadefinicióndeunidadesdelSIapartirde2019

13. segundo
• Inicialmente definido como 1/86.400
del día solar medio (tiempo de una
rotación completa de la tierra sobre
su eje en relación al sol)
• En 1967 se definió como la duración
de 9.192.631.770 períodos de la
radiación correspondiente a la
transición entre los dos niveles
energéticos hiperfinos del estado
fundamental del átomo de cesio 133.
Relojes atómicos
donde se
mantiene en
operación los
patrones de
tiempo y
frecuencia del SI
Tiempo: Definición del patrón

14. Kelvin
• (1954-1957) La unidad de temperatura en el
SI, correspondiente a la fracción 1/273,16 de
la temperatura termodinámica del punto
triple del agua
• En 2019 se redefine a partir del valor
numérico exacto de la constante
de Boltzmann (h = 1,38064852 x 10-23 J K-1),
que relaciona la temperatura absoluta de un
cuerpo con su energía. El efecto de esta
definición es que un kelvin es igual al
cambio de temperatura termodinámica que
resulta en un cambio de energía térmica kT
de 1,38064852 × 10−23 J.
Montaje
experimental de la
celda diseñada
para mantener las
condiciones del
punto triple del
agua.
Temperatura: Definición patrón
VerLecturaComplementaria:NuevadefinicióndeunidadesdelSIapartirde2019

15. amperio
• Intensidad constante de una corriente
eléctrica que, mantenida entre dos
conductores paralelos lineales infinitos, de
sección circular despreciable, distantes un
metro y ubicadas en el vacío, produjera entre
estos conductores una fuerza igual a 2.10-7
newton por metro de longitud del conductor.
(1946-1948).
• Desde 1991 se define al fijar el valor
numérico de la carga elemental; se proponen
tres posibles métodos para realizarlo: a) Ley de
Ohm, b) Tiempo de carga de un condensador, c)
Recuento de número de electrones que circulan por
unidad de tiempo https://youtu.be/lV7IQGQlDfY
Montaje
experimental del
sistema para
mantener en
operación el efecto
Josephson,
requerido para
reproducir el patrón
de tensión.
Intensidad de corriente:
https://www.e-medida.es/numero-15/la-definicion-del-amperio-en-el-si-revisado/
VerLecturaComplementaria:NuevadefinicióndeunidadesdelSIapartirde2019

16. candela
Es la intensidad luminosa, en una
dirección dada, de una fuente
monocromática de frecuencia
540,1012 hertz y cuya intensidad
energética en esta dirección sea
de 1/683 watt por esteradían.
(1979)
Montaje
experimental en
laboratorio de
fotometría para
operar el patrón
de intensidad
luminosa.
Intensidad luminosa:

17. mol
• Incorporado en 1971 como dimensión
fundamental y definido como “cantidad de
materia, igual a la cantidad de entes
elementales equivalentes a la de átomos
contenidos en exactamente 0,012 kg de
carbono 12”
• A partir de 2019 se define asignando el valor
numérico fijo de 6,02214076 x 1023 a la
constante de Avogadro. Un mol es la cantidad
de sustancia de un sistema que contiene
6,022140857 × 1023 entidades elementales
especificadas.
Al utilizar el mol
se deben
especificar los
entes
elementales
(átomos,
moléculas,
iones,
electrones, etc).
Cantidad de sustancia:
VerLecturaComplementaria:NuevadefinicióndeunidadesdelSIapartirde2019

18. Luegode26°ConferenciaInternacionaldePesosyMedidas
(Versalles,13al16Nov2018)
https://youtu.be/N-22VYfrf2U
La histórica redefinición del Kilogramo, el Ampere, el Kelvin y el Mol

19. Dimensiones derivadas
RESULTADO DE
LA APLICACIÓN
DE LEYES O
RELACIONES
ENTRE LAS
VARIABLES
DE UN
FENÓMENO

20. Algunas dimensiones derivadas tienen unidades con
nombre propio
Frecuencia hertz Hz [t-1
]
Fuerza newton N [MLt-2
]
Presión pascal Pa [ML-1
t-2
]
Energía joule J [ML2
t-2
]
Potencia vatio W [ML2
t-3
]
Viscosidad dinámica poiseuille Pl [ML-1
t-1
]
Carga eléctrica coulombio C [t]
Potencial eléctrico voltio V [ML2
t-3
I-1
]
Capacidad eléctrica faradio F [M-1
L-2
t4
I2
]
Inducción magnética tesla T [Mt-2
I2
]
Inductancia henry H [ML2
t-3
I-1
]
Alumbramiento luminoso lux lx [L-2
E] áng sól.
Flujo luminoso lumen lm [E] áng sól.
Actividad de rayos becquerel Bq [t-1
]

21. Prefijos para múltiplos y submúltiplos de
las unidades del Sistema Internacional
No contribuyen a la
coherencia del SI y
se les tienden a
reemplazar por
potencias de 10,
pero se consideran
útiles para expresar
orden de magnitud.
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades. Centro Nacional de Metrología de México, 2001

22. Unidades que no pertenecen al SI
pero que se acepta su uso
NO pertenecen
al Sistema
Internacional
pero debido al
uso extendido
se opta por
mantenerlas
para usarlas
conjuntamente
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades. Centro Nacional de Metrología de México, 2001

23. Otras unidades que no pertenecen al SI
Tampoco
pertenecen al
Sistema
Internacional;
pero se calculan
experimentalmente
por lo que se
acepta mantenerlas
para usarlas
conjuntamente.
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades. Centro Nacional de Metrología de México, 2001

24. Nombre Símbolo Valores en SI
Carat métrico Carat métrico Carat métrico = 200 mg = 2 x 10-4 kg
Torr Torr Torr = (101325 / 760) Pa
Atmósfera estándar atm atm = 101325 Pa
Kilogramo-fuerza kgf Kgf = 9,80665 N
micrón m m = 1 mm = 10-6 m
Caloría calth calth = 4,184 J
Partes por millón ppm ppm = 1 mg/g ó 1 mg g-1
Partes por trillón ppt ppt = ng/kg ó ng kg-1
Ejemplo de Unidades que no pertenecen al SI
y que no se acepta su uso conjunto
Ver más en Lecturas complementarias recomendadas.
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades SI. (Pérez, 2002)

25. Algunas normas de convención y estilo en el SI
• Los símbolos de las unidades no se afectan por el plural, se
imprimen en letras romanas (normales) del mismo tipo de letra
del texto y siempre en minúscula, excepto cuando derivan del
nombre de una persona, o en los casos de L y W (litro y ohm).
• No se debe usar de manera conjunta los nombres y los símbolos
de las unidades.
• Los símbolos de las unidades nunca deben usarse sin valores
numéricos.
• No se acepta el uso de números romanos para expresar valores
de cantidades; en particular C, M o MM como sustitutos de 102 ,
103 o 106.
Estas reglas son universales e independientes del idioma
Ver más en Lecturas complementarias recomendadas.
Fuente: El Sistema Internacional de Unidades SI. (Pérez, 2002)

26. Lecturas complementarias recomendadas:
• Nueva definición de unidades del SI a partir del 2019
Y al menos una de las siguientes:
• Sistema Internacional de Unidades: aspectos prácticos para la escritura de textos
en el área de la salud (Hellin, 2004)
• El sistema internacional de unidades SI (Pérez, 2002)
• El Sistema Internacional. (Centro Nacional de Metrología de México, 2001)
• Dimensiones, magnitudes, unidades y conversión ( J Ledanois, 1983)

27. Bibliografía
• Introducción a la Ingeniería Química – Calleja y colaboradores.
• Magnitudes, dimensiones y conversiones de unidades – Ledanois & López
• Principios básicos y cálculos en Ingeniería Química – Himmelblau.
• Principios fundamentales de los procesos químicos – Felder & Rousseau.
• El sistema internacional – Centro Nacional de Metrología de México