25/11/2012 – Tabelas de unidades de medida
* Anexo do primeiro estudo de medidas. Um grande número de tabelas com relações métricas, números, constantes, tudo para facilitar a vida dos estudantes de física e das demais ciências que dependem de medidas.
* Anexo do primeiro estudo de medidas. Um grande número de tabelas com relações métricas, números, constantes, tudo para facilitar a vida dos estudantes de física e das demais ciências que dependem de medidas.
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<strong>25</strong>/<strong>11</strong>/<strong>2012</strong> <strong>–</strong> <strong>Tabelas</strong> <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>medida</strong><br />
Relações entre unida<strong>de</strong>s: SI, unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>rivadas, números, constantes, prefixos e etc.<br />
GUIDG.COM 1<br />
I <strong>–</strong> O objetivo <strong>de</strong>ste estudo é listar o maior número <strong>de</strong> relações e informações úteis a todos que trabalham com<br />
<strong>medida</strong>s e principalmente os alunos dos cursos <strong>de</strong> engenharia e das licenciaturas em exatas.<br />
II <strong>–</strong> Lembramos que não é necessário memorizar nenhuma das tabelas, entretanto conhecer algumas relações<br />
fundamentais será <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> ajuda na conversão <strong>de</strong> <strong>medida</strong>s. (Consulte as tabelas sempre que tiver dúvidas).<br />
Sumário<br />
1 Sistema internacional <strong>de</strong> <strong>medida</strong>s (SI)..................................................................................................................................2<br />
2 Unida<strong>de</strong>s padronizas.............................................................................................................................................................2<br />
3 Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>rivadas...............................................................................................................................................................2<br />
4 Relações entre unida<strong>de</strong>s........................................................................................................................................................3<br />
5 Temperatura..........................................................................................................................................................................4<br />
6 Tabela <strong>de</strong> prefixos.................................................................................................................................................................5<br />
7 Transformação <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s com prefixos ............................................................................................................................5<br />
8 Constantes numéricas ...........................................................................................................................................................6<br />
9 Radiação eletromagnética .....................................................................................................................................................7<br />
10 Referências bibliográficas e leitura complementar ...............................................................................................................8
1 SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI)<br />
GUIDG.COM 2<br />
O SI é composto <strong>de</strong> sete unida<strong>de</strong>s fundamentais <strong>de</strong> <strong>medida</strong>s. Todas as outras unida<strong>de</strong>s são <strong>de</strong>rivadas<br />
<strong>de</strong>ssas por combinações apropriadas.<br />
2 UNIDADES PADRONIZAS<br />
Gran<strong>de</strong>za física Nome da unida<strong>de</strong> Símbolo<br />
Massa Quilograma kg<br />
Comprimento Metro m<br />
Tempo Segundo s<br />
Corrente elétrica Ampère A<br />
Temperatura Kelvin K<br />
Intensida<strong>de</strong> luminosa Can<strong>de</strong>la cd<br />
Quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> substância Mol mol<br />
Símbolo Nome da Unida<strong>de</strong> Símbolo Nome da Unida<strong>de</strong> Símbolo Nome da Unida<strong>de</strong><br />
Å Ångström g grama N newton<br />
u unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> massa atômica H henry Pa pascal<br />
atm atmosfera h hora rev revolução (rotação)<br />
Btu unida<strong>de</strong> térmica britânica hp horsepower (cavalo-<strong>de</strong>-força) s segundo<br />
C coulomb cv cavalo-vapor T tesla<br />
ºC grau celsius / centígrados Hz hertz V volt<br />
cal caloria in Polegada (pol e '' ) W watt<br />
<strong>de</strong>g grau (ângulo) J Joule Wb weber<br />
eV elétron-volt K kelvin µm micrometro<br />
ºF grau fahrenheit kcal quilocaloria Ω ohm<br />
F farad kg quilograma<br />
ft pé lb libra<br />
G gauss min minuto<br />
3 UNIDADES DERIVADAS<br />
Gran<strong>de</strong>za física Nome da unida<strong>de</strong> Símbolo Definição<br />
Área metro quadrado m²<br />
Volume metro cúbico m³<br />
Velocida<strong>de</strong> metro por segundo m.s −1<br />
Aceleração metro por segundo ao quadrado m.s −2<br />
Densida<strong>de</strong> quilograma por metro cúbico kg.m −3<br />
Força newton N<br />
@ 2 kgA ms<br />
Energia ou Trabalho joule J kgA m2 s@ 2 ou NAm<br />
` a<br />
b c<br />
Pressão pascal P kgA m @ 1 s @ 2 @ 2<br />
ou NAm<br />
Carga elétrica coulomb C A.s<br />
b c<br />
Diferença <strong>de</strong> potencial elétrico volt V JA A @ 1 s @ 1 @ 1<br />
ou JAC<br />
Potência watt W @ 1 JAs<br />
Freqüência hertz Hz @ 1 s<br />
@ 1<br />
Dose absorvida gray Gy JA kg<br />
@ 1<br />
Dose equivalente sievert Sv JA kg
4 RELAÇÕES ENTRE UNIDADES<br />
Gran<strong>de</strong>za física Unida<strong>de</strong> comum Símbolo Equivalência<br />
tempo minuto min 60s<br />
hora h 3 600s<br />
dia d 86 400s<br />
ano a 1a = 365,24d = 3,156.10 7 s<br />
ângulo grau º 1º = 0,017 45 rad = π<br />
minuto '<br />
segundo ''<br />
π f<br />
rad<br />
10800<br />
π f<br />
rad<br />
648000<br />
revolução rev 1 rev = 360º = 2πrad<br />
rev/min rpm 1rpm = 0,1047 rad/s<br />
radiano rad 1rad = 57,30º = 180º/π<br />
massa libra (avoirdupois) lb 0,45359237 kg<br />
libra lb 453,6g<br />
Onça ordinária (onza) (avoirdupois) oz 28,35g<br />
Onça <strong>de</strong> ouro (troy) 31,03g<br />
tonelada t 10³kg = 1Mg<br />
tonelada (curta, EUA) (ton =<br />
ton 907,18774 kg<br />
comprimento<br />
2000lb)<br />
f<br />
rad<br />
180<br />
tonelada (longa, Reino Unido) ton 1016,046 kg<br />
1kg = 10³g = 0,068 5 slug<br />
1g = 6,85.10 -5 slug<br />
slug<br />
1slug = 14,593902kg = 32,174048lb<br />
= 1,4881638 UTM<br />
Unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> massa atômica u<br />
1u = 1,660 540.10 -27 kg<br />
1u = 1,660 540.10 -24 g<br />
Unida<strong>de</strong> técnica <strong>de</strong> massa UTM 1UTM = 9,80665Kg<br />
Quilograma-força (na Terra) kg f 1kg f = 9,80665N<br />
Quilograma-força (na Lua) kg f 1kg f = 1,62202N<br />
Polegada ( pol. e '' )<br />
Usualmente se usa o símbolo '' para expressar um<br />
<strong>medida</strong> em polegadas, mas no SI este símbolo já é<br />
utilizado para o segundo.<br />
jarda yd<br />
in<br />
1in = 2,540cm<br />
1,094yd = 1,000m<br />
1yd = 91,44cm<br />
pé ft 30,48cm<br />
milha mi 1mi = 1,609 km = 5280 ft<br />
ano-luz 9,461.10 15 m<br />
Ångström Å 1Å = 10 -10 m = 10 -8 cm = 10 -1 nm<br />
Parsec (paralax-second) pc 3,08568.10 16 m<br />
Área Centímetro quadrado cm² 1cm² = 0,155 in²<br />
Metro quadrado m² 1m² = 10 4 cm² = 10,76ft²<br />
1in.² = 6,452cm²<br />
1ft² = 144in² = 0,0929m²<br />
volume quarto (E.U.A.) qt 0,94635<strong>25</strong> L<br />
galão (E.U.A.) gal 3,78541 L<br />
quarto imperial qt 1,13652<strong>25</strong> L<br />
galão imperial gal 4,54609 L<br />
GUIDG.COM 3<br />
litro L ou l<br />
1dm³ = 10 -3 m³ = 1 000cm³ = 0,03531ft³<br />
= 61,02in³<br />
mililitro mL ou ml 1cm³
Força Newton N 1N = 10 5 din = 0,2248lb<br />
Libra lb 1 lb = 4,448 N = 4,448.10 5 din<br />
Dina din 1din = 1g.cm/s² = 10 -5 N<br />
energia caloria (termoquímica) cal 4,186 J<br />
elétron-volt eV 1,602 177 33(49).10 -19 J<br />
Ergs erg<br />
1erg = 1.10 -7 J<br />
1J = 10 7 ergs = 0,239cal<br />
quilowatt-hora kWh 3,6B10 6 J<br />
litro-atmosfera L.atm 101,3<strong>25</strong> J<br />
1 kWh 3,600.10 6 J<br />
Btu 1055J = <strong>25</strong>2 cal<br />
pressão torr Torr 1mm Hg = 1 torr = 133,322 Pa<br />
1013<strong>25</strong> Pa = 760 Torr<br />
atmosfera (padrão) atm 1,013<strong>25</strong>.10 5 Pa = 1,013bar<br />
14,7lb/in² = 2<strong>11</strong>7lb/ft²<br />
bar bar 10 5 Pa<br />
libras por polegada quadrada psi 6894,76 Pa<br />
Pascal Pa<br />
1Pa = 1N/m² = 1,450.10 -4 lb/in²<br />
= 0,209lb/ft²<br />
potência cavalo-<strong>de</strong>-força (horsepower) hp 745,7 W = 550ft .lb/s<br />
cavalo-vapor cv 735,5W<br />
Watt W 1W = 1 J/s<br />
Btu/h Btu/h 1Btu/h = 0,293 W<br />
momento <strong>de</strong> dipolo <strong>de</strong>bye D 3,33564.10 -30 C.m<br />
5 TEMPERATURA<br />
Primeiro ponto fixo<br />
fundamental<br />
Segundo ponto fixo<br />
fundamental<br />
Ponto <strong>de</strong> fusão da água<br />
Ponto <strong>de</strong> evaporação da água<br />
f g<br />
f<br />
ºF + 32ºF<br />
5 ºC<br />
f g<br />
f TFahrenheitf ºC@ 32ºC<br />
9 º F<br />
f g<br />
f<br />
K + 273,15K<br />
Celsius → Fahrenheit TFahrenheit = 9f<br />
TCelsius Fahrenheit → Celsius T Celcius = 5<br />
Celsius → Kelvin T Kelvin = T Celsius<br />
º C<br />
273,15 K (exato)<br />
0 ºC<br />
32 ºF<br />
373,15 K (exato)<br />
100 ºC<br />
212 ºF<br />
GUIDG.COM 4
6 TABELA DE PREFIXOS<br />
*O prefixo Ångström não pertence ao SI.<br />
Fator Prefixo Símbolo<br />
Fator Prefixo Símbolo<br />
10 24 iota Y 10 −1 <strong>de</strong>ci d<br />
10 21 zeta Z 10 −2 centi c<br />
10 18 exa E 10 −3 mili m<br />
10 15 peta P 10 −6 micro μ<br />
10 12 tera T 10 −9 nano n<br />
10 −10 ångström Å<br />
10 9 giga G 10 −12 pico p<br />
10 6 mega M 10 −15 femto f<br />
10 3 quilo k 10 −18 atto a<br />
10 2 hecto h 10 −21 zepto z<br />
10 1 <strong>de</strong>ca da 10 −24 iocto y<br />
7 TRANSFORMAÇÃO DE UNIDADES COM PREFIXOS<br />
Prefixo Fator <strong>de</strong> multiplicação Exemplos Símbolos<br />
Quilo 1000 =10 3 1 quilometro = 1000 metros = 10³m km<br />
1 quilograma = 1000 gramas = 10³g kg<br />
Deci 1<br />
Centi<br />
Mili<br />
Micro<br />
Nano<br />
10<br />
1<br />
100<br />
1<br />
1000<br />
f =10 @ 1 1 <strong>de</strong>címetro = 0,1 metro = 10 @ 1 m dm<br />
f =10 @ 2 1 centímetro = 0,01 metro = 10 @ 2 m cm<br />
f =10 @ 3 1 milímetro = 0,001 metro = 10 @ 3 m mm<br />
1 milissegundo = 0,001 segundo = 10 @ 3 s ms<br />
1 miligrama = 0,001 grama = 10 @ 3 g mg<br />
1 f @ 6<br />
=10<br />
1 000 000<br />
1 micrometro = 0,000 001 metro = 10 @ 6 m µm<br />
1 micrograma = 0,000 001 grama = 10 @ 6 g µg<br />
1 f @ 9<br />
=10<br />
1 000 000 000<br />
1 nanômetro = 0,000 000 001 metro = 10 @ 9 m nm<br />
1 nanograma = 0,000 000 001 grama = 10 @ 9 g ng<br />
GUIDG.COM 5
8 CONSTANTES NUMÉRICAS<br />
Nome Símbolo Valor<br />
Pi π = circunferênciaf<br />
diâmetro<br />
3,141592654... (irracional)<br />
Número <strong>de</strong> Euler e 2,718281828...<br />
Aceleração da gravida<strong>de</strong> g @ 2<br />
9,806 65 mAs<br />
Equivalente mecânico do<br />
calor<br />
Carga elementar / Carga<br />
4,186 J/cal (15º calorias)<br />
elétrica fundamental /<br />
Módulo da carga do elétron<br />
e 1,602 177 33(49).10 −19 C<br />
Comprimento <strong>de</strong> onda<br />
Compton<br />
λC = h f<br />
me c<br />
2,42631058B10 @ 12 Mol, número <strong>de</strong> Avogadro<br />
(O número <strong>de</strong> átomos em x<br />
m<br />
gramas do elemento).<br />
Ex: 16,00g <strong>de</strong> Oxigênio, 19,00g<br />
N A<br />
6,022 136 7(36).10<br />
<strong>de</strong> Flúor, 23,00g <strong>de</strong> Sódio,<br />
ambos contém um mol.<br />
23 mol −1<br />
(partículas quaisquer)<br />
1mol = N A = 6,022 136 7(36).10 23<br />
Constante <strong>de</strong> Boltzmann k = R f<br />
1,380 658 (12).10<br />
N A<br />
−23 J. K −1<br />
Constante <strong>de</strong> Faraday F = N A e 9,64853B10 4 @ 1<br />
CA mol<br />
ℑ 9,648531B10 4 @ 1<br />
CA F<br />
Constante <strong>de</strong> Planck h 6,626 075 5(40).10 −34 ` a<br />
- = hD 2π<br />
J. s<br />
1,05457B10 @ 34 JA s<br />
Constante <strong>de</strong> Rydberg RH 3,28984B10 15 Hz<br />
1,097 373 153 4B10 7 @ 1 m<br />
Constante dos gases<br />
Volume molar dos gases<br />
i<strong>de</strong>ais na CNTP<br />
R = gás i<strong>de</strong>al<br />
F = N A k<br />
V m<br />
8,20574B10 @ 2 LA atmA K @ 1 @ 1<br />
A mol<br />
8,314 47LA kPaA K @ 1 @ 1<br />
A mol<br />
8,314 47B10 @ 2 LA barA K @ 1 @ 1<br />
A mol<br />
8,314 47JA K @ 1 @ 1<br />
A mol<br />
62,363 7LA TorrA K @ 1 @ 1<br />
A mol<br />
22,414 10 (19) L.mol −1 (litro / mol)<br />
GUIDG.COM 6<br />
( 0ºC e 1 atm ) , CNTP = condições normais <strong>de</strong> temperatura e pressão<br />
` a @ <strong>11</strong> 2 @ 2<br />
Constante Gravitacional G 6,672 59 85B10<br />
NA mA kg<br />
Estado fundamental do<br />
Hidrogênio<br />
E 0 = me e 4 k 2<br />
Magnéton <strong>de</strong> Bohr μ B = e-<br />
Magnéton Nuclear<br />
2- 2<br />
f e<br />
= 2 kf<br />
13,605698(40)eV<br />
2a0 f ` a @ 24 @ 1<br />
9,2740154 31B10<br />
JA T<br />
2me<br />
μ = n e-f<br />
2m<br />
5,0507866 17<br />
p<br />
` a B10 @ 27 JA T @ 1<br />
` a B10 @ 27 kg<br />
Massa do dêuteron md 3,3435860 20<br />
Massa do elétron me 9,109 393 897(54).10 -31 kg<br />
me 5,485 800B10 @ 4 u<br />
Energia <strong>de</strong> repouso do<br />
elétron<br />
me c 2 0,510 999 06 (15) MeV<br />
Massa do Nêutron mn 1,674 9286(10).10 -27 kg<br />
mn 1,008665 u
Massa do próton m p 1,672 623 1(1).10 -27 kg<br />
m p 1,007277 u<br />
GUIDG.COM 7<br />
Permissivida<strong>de</strong> no vácuo ε0 = 1<br />
μ c 0 2<br />
f<br />
8,854 187 817.10 -12 J -1 . C 2 . m -1 (exato)<br />
8,854 187 817.10 -12 C 2 /N . m 2<br />
1/4 πε0 8,987 551 787.10 9 N.m 2 /C 2<br />
Permeabilida<strong>de</strong> do vácuo μ 0 4π.10 -7 N. A -2 (exato)<br />
Quantum <strong>de</strong> fluxo<br />
magnético<br />
Φ0 = h<br />
2e<br />
4π.10 -7 Wb/A . m<br />
f ` a @ 15<br />
2,06783461 61B10<br />
Wb<br />
- 2<br />
f ` a @ 10<br />
0,529177249 24B10<br />
m<br />
Raio <strong>de</strong> Bohr a0 =<br />
me e2 k<br />
Razão frequência-voltagem<br />
<strong>de</strong> Josephson<br />
2e/h<br />
` a 14 @ 1<br />
4,8359767 14B10<br />
HzA V<br />
Resistência Hall<br />
quantizada<br />
h/e²<br />
` a<br />
<strong>25</strong>812,8056 12 Ω<br />
Velocida<strong>de</strong> da luz no<br />
vácuo<br />
c 2,997 924 58.10 8 m.s -1 (exato)<br />
2ª constante <strong>de</strong> radiação c 2 1,44B10 @ 2 KAm (Kelvin Metro) (experimental)<br />
Velocida<strong>de</strong> do som no ar vsom 331mAs@ 1 = 1,19B10 3 kmA h @ 1 @ 1<br />
≈ <strong>11</strong>90kmA h<br />
Zero absoluto 0K (zero Kelvin) -273,15ºC<br />
*Os algarismos entre parênteses, nos valores da tabela, constituem incertezas nos dois últimos algarismos.<br />
9 RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA<br />
Tipo <strong>de</strong> Radiação<br />
Freqüência<br />
10 14 b c<br />
Hz<br />
Comprimento<br />
b c<br />
<strong>de</strong> onda<br />
nm, 2 fs C<br />
Energia por fóton<br />
10 @ 19 b c<br />
J<br />
Raios X e raios γ ≥ 10 3 ≤ 3 ≥ 10 3<br />
Ultravioleta 8,6 350 5,7<br />
Violeta 7,1 420 4,7<br />
Azul 6,4 470 4,2<br />
Ver<strong>de</strong> 5,7 530 3,8<br />
Amarelo 5,2 580 3,4<br />
Laranja 4,8 620 3,2<br />
Vermelho 4,3 700 2,8<br />
Infravermelho 3,0 1000 2,0<br />
Microondas e ondas <strong>de</strong> rádio ≤ 10 @ 3 ≥ 3B10 6 @ 3<br />
≤ 10<br />
* A abreviação fs correspon<strong>de</strong> ao número <strong>de</strong> figuras significativas dos dados.<br />
** As freqüências, comprimentos <strong>de</strong> onda e energia são valores típicos que não <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>rados.
10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E LEITURA COMPLEMENTAR<br />
(1) Química Geral, Vol. 1, 2ª Edição <strong>–</strong> James E. Brady, Gerard E. Humiston.<br />
(2) Princípios <strong>de</strong> Química, 3ª Edição <strong>–</strong> Peter Atkins, Loretta Jones.<br />
(3) Química Geral, Vol. 1, 2ªEdição <strong>–</strong> John B. Russell.<br />
(4) Física 1, Vol 1 <strong>–</strong> Raymond A. Serway.<br />
(5) Física I: Mecânica <strong>–</strong> Sears & Zemansky, Young & Freedman<br />
GUIDG.COM 8