Tablas cengel 4ta PDF

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Summary

DIMENSIÓN MÉTRICA MÉTRICA/INGLESAAceleración 1 m/s 2
100 cm/s 2 1 m/s 2
3 ft/s 2 1 ft/s 2
0* m/s 2Área 1 m 2
104 cm 2
106 mm 2 1 m 2
1 550 in 2
10 ft 2
10  6 km 2 1 ft 2
144 in 2
0* m 2Densidad 1 g/cm 3
1 kg/L
1 000 kg/m 3 1 g/cm 3
62 lbm/ft 3
0 lbm/in 3 1 lbm/in 3
1 728 lbm/ft 3 ...

Description

Factores de conversión DIMENSIÓN

MÉTRICA

MÉTRICA/INGLESA

2

2

Aceleración

1 m/s  100 cm/s

1 m/s  3.2808 ft/s2 1 ft/s2  0.3048* m/s2

Área

1 m2  104 cm2  106 mm2  106 km2

1 m2  1 550 in2  10.764 ft2 1 ft2  144 in2  0.09290304* m2

Densidad

1 g/cm3  1 kg/L  1 000 kg/m3

1 g/cm3  62.428 lbm/ft3  0.036127 lbm/in3 1 lbm/in3  1 728 lbm/ft3 1 kg/m3  0.062428 lbm/ft3

Energía, calor, trabajo, energía interna, entalpía

1 kJ  1 000 J  1 000 Nm  1 kPa · m3 1 kJ/kg  1 000 m2/s2 1 kWh  3 600 kJ 1 cal†  4.184 J 1 IT cal†  4.1868 J 1 Cal†  4.1868 kJ

1 kJ  0.94782 Btu 1 Btu  1.055056 kJ  5.40395 psia · ft3  778.169 lbf · ft 1 Btu/lbm  25 037 ft2/s2  2.326* kJ/kg 1 kJ/kg  0.430 Btu/lbm 1 kWh  3 412.14 Btu 1 therm  105 Btu  1.055  105 kJ (gas natural)

Fuerza

1 N  1 kg · m/s2  105 dina 1 kgf  9.80665 N

1 N  0.22481 lbf 1 lbf  32.174 lbm · ft/s2  4.44822 N

Flujo de calor

1 W/cm2  104 W/m2

1 W/m2  0.3171 Btu/h · ft2

3

6

2

3

Rapidez de generación de calor

1 W/cm  10 W/m

1 W/m3  0.09665 Btu/h · ft3

Coeficiente de transferencia de calor

1 W/m2 · °C  1 W/m2 · K

1 W/m2 · °C  0.17612 Btu/h · ft2 · °F

Longitud

1 m  100 cm  1 000 mm 1 km  1 000 m

1 m  39.370 in  3.2808 ft  1.0926 yd 1 ft  12 in  0.3048* m 1 milla  5 280 ft  1.6093 km 1 in  2.54* cm

Masa

1 kg  1 000 g 1 tonelada métrica  1 000 kg

1 kg  2.2046226 lbm 1 lbm  0.45359237* kg 1 onza  28.3495 g 1 slug  32.174 lbm  14.5939 kg 1 tonelada corta  2 000 lbm  907.1847 kg

Potencia, rapidez de transferencia de calor

1 W  1 J/s 1 kW  1 000 W  1.341 hp

1 kW  3412.14 Btu/h  737.56 lbf · ft/s

1 hp‡  745.7 W

1 hp  550 lbf · ft/s  0.7068 Btu/s  42.41 Btu/min  2 544.5 Btu/h  0.74570 kW 1 hp de caldera  33 475 Btu/h 1 Btu/h  1.055056 kJ/h 1 tonelada de refrigeración  200 Btu/min

Presión

1 Pa  1 N/m2 1 kPa  103 Pa  103 MPa 1 atm  101.325 kPa  1.01325 bars  760 mmHg a 0°C  1.03323 kgf/cm2 1 mmHg  0.1333 kPa

1 Pa  1.4504  104 psia  0.020886 lbf/ft2 1 psia  144 lbf/ft2  6.894757 kPa 1 atm  14.696 psia  29.92 inHg a 30°F 1 inHg  3.387 kPa

Calor específico

1 kJ/kg · °C  1 kJ/kg · K  1 J/g · °C

1 Btu/lbm · °F  4.1868 kJ/kg · °C 1 Btu/lbmol · R  4.1868 kJ/kmol · K 1 kJ/kg · °C  0.23885 Btu/lbm · °F  0.23885 Btu/lbm · R

* Factor de conversión exacto entre unidades métricas e inglesas. †

Originalmente, la caloría se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1°C, pero varía con la presión. La caloría de la tabla internacional de vapor (IT) (preferida en general por los ingenieros) es, por definición, exactamente 4.1868 J y corresponde al calor específico del agua a 15°C. La caloría termodinámica (generalmente preferida por los físicos) es, por definición, exactamente igual a 4.184 J y corresponde al calor específico del agua a la temperatura ambiente. La diferencia entre las dos es alrededor del 0.06%, lo cual es despreciable. La Caloría, con letra inicial mayúscula, que usan los especialistas en nutrición en realidad es una kilocaloría (1 000 calorias IT). ‡

Caballo de potencia mecánico. El caballo de potencia eléctrico se toma exactamente como 746 W.

MÉTRICA

MÉTRICA/INGLESA

Volumen específico

DIMENSIÓN

1 m3/kg  1 000 L/kg  1 000 cm3/g

1 m3/kg  16.02 ft3/lbm 1 ft3/lbm  0.062428 m3/kg

Temperatura

T(K)  T(°C) ⫹ 273.15 ⌬T(K) ⫽ ⌬T(°C)

T(R) ⫽ T(°F) ⫹ 459.67 ⫽ 1.8T(K) T(°F) ⫽ 1.8 T(°C) ⫹ 32 ⌬T(°F) ⫽ ⌬T(R) ⫽ 1.8* ⌬T(K)

Conductividad térmica

1 W/m · °C ⫽ 1 W/m · K

1 W/m · °C ⫽ 0.57782 Btu/h · ft · °F

Resistencia térmica

1°C/W ⫽ 1 K/W

1 K/W ⫽ 0.52750°F/h · Btu

Velocidad

1 m/s ⫽ 3.60 km/h

1 m/s ⫽ 3.2808 ft/s ⫽ 2.237 mi/h 1 mi/h ⫽ 1.46667 ft/s 1 mi/h ⫽ 1.609 km/h

Viscosidad dinámica

1 kg/m · s ⫽ 1 N · s/m2 ⫽ 1 Pa · s ⫽ 10 poise

1 kg/m · s ⫽ 2 419.1 lbf/ft · h ⫽ 0.020886 lbf · s/ft2 ⫽ 5.8016 ⫻ 10⫺6 lbf · h/ft2

Viscosidad cinemática

1 m2/s ⫽ 104 cm2/s 1 stoke ⫽ 1 cm2/s ⫽ 10⫺4 m2/s 1 m3 ⫽ 1 000 L ⫽ 106 cm3 (cc)

1 m2/s ⫽ 10.764 ft2/s ⫽ 3.875 ⫻ 104 ft2/h 1 m2/s ⫽ 10.764 ft2/s 1 m3 ⫽ 6.1024 ⫻ 104 in3 ⫽ 35.315 ft3 ⫽ 264.17 gal (E.U.) 1 galón E.U. ⫽ 231 in3 ⫽ 3.7854 L 1 onza fluida ⫽ 29.5735 cm3 ⫽ 0.0295735 L 1 galón E.U. ⫽ 128 onzas fluidas

Volumen

Algunas constantes físicas Constante universal de los gases

Ru ⫽ 8.31447 kJ/kmol · K ⫽ 8.31447 kPa · m3/kmol · K ⫽ 0.0831447 bar · m3/kmol · K ⫽ 82.05 L · atm/kmol · K ⫽ 1.9858 Btu/lbmol · R ⫽ 1 545.35 ft · lbf/lbmol · R ⫽ 10.73 psia · ft3/lbmol · R

Aceleración estándar de la gravedad

g ⫽ 9.80665 m/s2 ⫽ 32.174 ft/s2

Presión atmosférica estándar

1 atm ⫽ 101.325 kPa ⫽ 1.01325 bar ⫽ 14.696 psia ⫽ 760 mmHg (0°C) ⫽ 29.9213 inHg (32°F) ⫽ 10.3323 mH2O (4°C)

Constante de Stefan-Boltzmann

s ⫽ 5.6704 ⫻ 10⫺8 W/m2 · K4 ⫽ 0.1714 ⫻ 10⫺8 Btu/h · ft2 · R4

Constante de Boltzmann

k ⫽ 1.380650 ⫻ 10⫺23 J/K

Velocidad de la luz en vacío

c ⫽ 2.9979 ⫻ 108 m/s ⫽ 9.836 ⫻ 108 ft/s

Velocidad del sonido en aire seco a 0°C y 1 atm

C ⫽ 331.36 m/s ⫽ 1 089 ft/s

Calor de fusión del agua a 1 atm

hif ⫽ 333.7 kJ/kg ⫽ 143.5 Btu/lbm

Calor de vaporización del agua a 1 atm

hfg ⫽ 2 257.1 kJ/kg ⫽ 970.4 Btu/lbm

APÉNDICE

TABLAS Y DIAGRAMAS DE PROPIEDADES (SISTEMA INTERNACIONAL) Tabla A-1 Tabla A-2 Tabla A-3 Tabla A-4 Tabla A-5 Tabla A-6 Tabla A-7 Tabla A-8 Tabla A-9 Tabla A-10 Tabla A-11 Tabla A-12 Tabla A-13 Tabla A-14 Tabla A-15 Tabla A-16 Tabla A-17 Tabla A-18 Tabla A-19 Figura A-20

1

Masa molar, constante de gas y calores específicos de ciertas sustancias 866 Propiedades en los puntos de ebullición y de congelación 867 Propiedades de metales sólidos 868-870 Propiedades de no metales sólidos 871 Propiedades de materiales de construcción 872-873 Propiedades de materiales aislantes 874 Propiedades de alimentos comunes 875-876 Propiedades de diversos materiales 877 Propiedades del agua saturada 878 Propiedades del refrigerante 134a saturado 879 Propiedades del amoniaco saturado 880 Propiedades del propano saturado 881 Propiedades de líquidos 882 Propiedades de metales líquidos 883 Propiedades del aire a la presión de 1 atm 884 Propiedades de gases a la presión de 1 atm 885-886 Propiedades de la atmósfera a gran altitud 887 Emisividades de las superficies 888-889 Propiedades relativas a la radiación solar de los materiales 890 Diagrama de Moody del factor de fricción para flujos completamente desarrollado en tubos circulares 891

865

866 APÉNDICE 1

TABLA A- 1 Masa molar, constante de gas y calores específicos de ciertas sustancias Calores específicos a 25C Sustancia

Masa molar M, kg/kmol

Aire Amoniaco, NH3 Argón, Ar Bromo, Br2 Isobutano, C4H10 n-Butano, C4H10 Carbono, bióxido de, CO2 Carbono, monóxido de, CO Cloro, Cl2 Clorodifluorometano (R-22), CHCIF 2 Etano, C2H6 Etileno, C2H4 Fluoruro, F 2 Helio, He n-Heptano, C7H16 n-Hexano, C6H14 Hidrógeno, H2 Kriptón, Kr Metano, CH4 Neón, Ne Nitrógeno, N2 Óxido nítrico, NO Nitrógeno, bióxido de, NO2 Oxígeno, O2 n-Pentano, C5H12 Propano, C3H8 Propileno, C3H6 Agua, H2O Sulfuro, bióxido de, SO2 Tetraclorometano, CCI4 Tetrafluoroetano (R-134a), C2H2F 4 Trifluoroetano (R-143a), C2H3F 3 Xenón, Xe

28.97 17.03 39.95 159.81 58.12 58.12 44.01 28.01 70.905 86.47 30.070 28.054 38.00 4.003 100.20 86.18 2.016 83.80 16.04 20.183 28.01 30.006 46.006 32.00 72.15 44.097 42.08 18.015 64.06 153.82 102.03 84.04 131.30

Constante de gas R, kJ/kg · K* 0.2870 0.4882 0.2081 0.05202 0.1430 0.1430 0.1889 0.2968 0.1173 0.09615 0.2765 0.2964 0.2187 2.077 0.08297 0.09647 4.124 0.09921 0.5182 0.4119 0.2968 0.2771 0.1889 0.2598 0.1152 0.1885 0.1976 0.4615 0.1298 0.05405 0.08149 0.09893 0.06332

cp, kJ/kg · K 1.005 2.093 0.5203 0.2253 1.663 1.694 0.8439 1.039 0.4781 0.6496 1.744 1.527 0.8237 5.193 1.649 1.654 14.30 0.2480 2.226 1.030 1.040 0.9992 0.8060 0.9180 1.664 1.669 1.531 1.865 0.6228 0.5415 0.8334 0.9291 0.1583

cv, kJ/kg · K 0.7180 1.605 0.3122 0.1732 1.520 1.551 0.6550 0.7417 0.3608 0.5535 1.468 1.231 0.6050 3.116 1.566 1.558 10.18 0.1488 1.708 0.6180 0.7429 0.7221 0.6171 0.6582 1.549 1.480 1.333 1.403 0.4930 0.4875 0.7519 0.8302 0.09499

k  cp /cv 1.400 1.304 1.667 1.300 1.094 1.092 1.288 1.400 1.325 1.174 1.188 1.241 1.362 1.667 1.053 1.062 1.405 1.667 1.303 1.667 1.400 1.384 1.306 1.395 1.074 1.127 1.148 1.329 1.263 1.111 1.108 1.119 1.667

*La unidad kJ/kg · K es equivalente a kPa · m3/kg · K. La constante de gas se calcula de R  RU /M, donde RU  8.31447 kJ/kmol · K es la constante de gas universal y M la masa molar. Fuente: Valores de calores específicos se obtuvieron principalmente de rutinas de propiedad preparadas por The National Institute of Standards and Technology (NIST), Gaithersburg, MD.

867 APÉNDICE 1

TABLA A- 2 Propiedades en los puntos de ebullición y de congelación Datos para la ebullición a 1 atm

Sustancia Amoniaco

Datos para la congelación

Punto Calor latente Punto de Calor latente normal de de vaporiza- congelación, de fusión, ebullición, °C ción, hfg, kJ/kg °C hif, kJ/kg 33.3

1 357

77.7

322.4

Argón Benceno Salmuera (20% de cloruro de sodio por masa) n-Butano Bióxido de carbono Etanol Etílico, alcohol Etilenglicol Glicerina Helio Hidrógeno Isobutano Queroseno Mercurio Metano

185.9 80.2

161.6 394

189.3 5.5

103.9 0.5 78.4* 78.2 78.6 198.1 179.9 268.9 252.8 11.7 204-293 356.7 161.5

— 385.2 230.5 (a 0°C) 838.3 855 800.1 974 22.8 445.7 367.1 251 294.7 510.4

17.4 138.5 56.6 114.2 156 10.8 18.9 — 259.2 160 24.9 38.9 182.2

109 108 181.1 200.6 — 59.5 105.7 — 11.4 58.4

Metanol Nitrógeno

64.5 195.8

1 100 198.6

97.7 210

99.2 25.3

124.8

306.3

57.5

180.7

218.8

13.7

187.7

80.0

Octano Aceite (ligero) Oxígeno Petróleo Propano

Refrigerante-134a

Agua

183 — 42.1

26.1

100

212.7 230-384 427.8

216.8

2 257

96.6

0.0

28 126 — 80.3

—

333.7

Propiedades del líquido

Temp., °C

Densidad, r, kg/m3

Calor específico, cp, kJ/kg · K

33.3 20 0 25 185.6 20

682 665 639 602 1 394 879

4.43 4.52 4.60 4.80 1.14 1.72

20 0.5 0 25 20 20 20 268.9 252.8 11.7 20 25 161.5 100 25 195.8 160 20 25 183 20 42.1 0 50 50 26.1 0 25 0 25 50 75 100

1 150 601 298 783 789 1 109 1 261 146.2 70.7 593.8 820 13 560 423 301 787 809 596 703 910 1 141 640 581 529 449 1 443 1 374 1 295 1 207 1 000 997 988 975 958

3.11 2.31 0.59 2.46 2.84 2.84 2.32 22.8 10.0 2.28 2.00 0.139 3.49 5.79 2.55 2.06 2.97 2.10 1.80 1.71 2.0 2.25 2.53 3.13 1.23 1.27 1.34 1.43 4.22 4.18 4.18 4.19 4.22

*Temperatura de sublimación. (A presiones por debajo de la del punto triple de 518 kPa, el bióxido de carbono existe como sólido o gas. Asimismo, la temperatura en el punto de congelación del bióxido de carbono es la temperatura en el punto triple de 56.5°C.)

868 APÉNDICE 1

TABLA A- 3 Propiedades de metales sólidos Propiedades a varias temperaturas (K), k(W/m · K)/cp(J/kg · K)

Propiedades a 300 K

Composición

Punto de fusión, r K kg/m3

Aluminio: Puro Aleación 2024-T6 (4.5% Cu, 1.5% Mg, 0.6% Mn) Aleación 195, fundido (4.5% Cu) Berilio

Boro

933

2 702

903

237

97.1

775

2 770

875

177

73.0

2 790

883

168

68.2

1 850 1 825

200

59.2

1 550

Bismuto

cp k a ⴛ 106 J/kg · K W/m · K m 2/s

545 2 573

9 780

122

7.86 27.0

594

8 650

231

96.8

Cromo

2 118

7 160

449

93.7

Cobalto

1 769

8 862

421

99.2

Cobre: Puro

1 358

8 933

385

401

117

1 293

8 800

420

52

14

1 104

8 780

355

54

17

1 188

8 530

380

110

1 493

8 920

384

23

1 211

5 360

322

59.9

Oro

1 336

19 300

129

317

Iridio

2 720

22 500

130

147

Hierro: Puro

1 810

7 870

447

80.2

7 870

447

7 854

Bronce comercial (90% Cu, 10% Al) Bronce al fósforo para engranes (89% Cu, 11% Sn) Latón para cartuchos (70% Cu, 30% Zn) Constantán (55% Cu, 45% Ni) Germanio

Armco (99.75% puro) Aceros al carbono: Simple al carbono (Mn  1%, Si  0.1%) AlSl 1010 Al carbono-silicio (Mn  1%, 0.1%  Si  0.6%)

200

400

600

302 482 65

237 798 163

240 949 186

231 1 033 186

473

787

925 174

1 042 185

800

1 000

218 1 146

990 301 161 126 106 90.8 203 1 114 2 191 2 604 2 823 3 018 6.59 16.5 9.69 7.04 112 120 127 9.76 190 55.5 16.8 10.6 9.60 9.85 128 600 1 463 1 892 2 160 2 338 48.4 203 99.3 94.7 198 222 242 29.1 159 111 90.9 80.7 71.3 65.4 192 384 484 542 581 616 26.6 167 122 85.4 67.4 58.2 52.1 236 379 450 503 550 628

2 500 1 107

Cadmio

100

413 356 42 785

393 397 52 160

379 417 59 545

65 — 137 395

74 — 149 425

17 237 232 190 327 109 172 90

41 — 95 360 19 362 96.8 290 323 124 153 122

43.2 337 311 131 144 133

23.1

134 216

94.0 384

72.7

20.7

95.6 215

80.6 384

434

60.5

17.7

7 832

434

63.9

18.8

7 817

446

51.9

14.9

33.9 6.71 34.7 127 50.3

482 252

75

366 433

352 451

27.3 348 298 135 138 138

19.8 357 284 140 132 144

17.4 375 270 145 126 153

69.5 490

54.7 574

43.3 680

32.8 975

65.7 490

53.1 574

42.2 680

32.3 975

56.7 487 58.7 487 49.8 501

48.0 559 48.8 559 44.0 582

39.2 685 39.2 685 37.4 699

30.0 1 169 31.3 1 168 29.3 971

869 APÉNDICE 1

TABLA A- 3 Propiedades de metales sólidos (continuación) Propiedades a varias temperaturas (K), k(W/m · K)/cp(J/kg · K)

Propiedades a 300 K

Composición

Punto de fusión, r K kg/m3

Al carbono-manganeso-silicio (1%  Mn  1.65% 0.1%  Si  0.6%) Aceros al cromo (bajo): 1 Cr- 14 Mo-Si (0.18% C, 2 0.65% Cr, 0.23% Mo, 0.6% Si) 1Cr-12 Mo (0.16% C, 1% Cr, 0.54% Mo, 0.39% Si) 1Cr-V (0.2% C, 1.02% Cr, 0.15% V) Aceros inoxidables: AlSl 302

cp k a ⴛ 106 J/kg · K W/m · K m 2/s

39.7 559

35.0 685

27.6 1 090

7 822

444

37.7

10.9

38.2

36.7

33.3

26.9

7 858

442

42.3

12.2

492 42.0

575 39.1

688 34.5

969 27.4

7 836

443

48.9

14.1

492 46.8

575 42.1

688 36.3

969 28.2

492

575

688

969

477

14.9

3.95

AlSl 316

8 238

468

13.4

3.48

AlSl 347

7 978

480

14.2

3.71

11 340

129

35.3

923

1 000

42.2 487

7 900

Magnesio

800

11.6

3.91

601

600

41.0

15.1

Plomo

400

434

480

1 670

200

8 131

8 055

AlSl 304

100

1 740 1,024

24.1

156

87.6

138

53.7

Molibdeno

2 894

10 240

251

Níquel: Puro

1 728

8 900

444

90.7

1 672

8 400

420

12

3.4

23.0

Nicromo (80% Ni, 20% Cr) Inconel X-750 (73% Ni, 15% Cr, 6.7% Fe) Niobio

1 665

8 510

439

11.7

3.1

2 741

8 570

265

53.7

23.6

Paladio

1 827

12 020

244

71.8

24.5

Platino: Puro

2 045

21 450

133

71.6

25.1

Aleación 60Pt-40Rh (60% Pt, 40% Rh) Renio

1 800

16 630

162

47

17.4

3 453

21 100

136

47.9

16.7

Rodio

2 236

12 450

243

150

49.6

9.2 272

12.6 402

39.7 118 169 649 179 141

36.7 125 159 934 143 224

164 232

107 383

17.3 512 16.6 515 15.2 504 15.8 513 34.0 132 153 1 074 134 261

20.0 22.8 559 585 19.8 22.6 557 582 18.3 21.3 550 576 18.9 21.9 559 585 31.4 142 149 146 1 170 1 267 126 118 275 285

25.4 606 25.4 611 24.2 602 24.7 606

112 295

8.7

10.3

80.2 485 14 480 13.5

65.6 592 16 525 17.0

67.6 530 21 545 20.5

71.8 562

— 55.2 188 76.5 16...