Pressão, Volume E Temperatura

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Histórico

O sistema decimal de unidades foi concebido no século XVI, quando era grande a confusão das unidades de pesos emedidas. A partir de 1790, a Assembléia Nacional Francesa solicitou que a Academia Francesa de Ciências desenvolvesse um sistema de unidades que fosse adequado para o uso internacional. Este sistema, baseado no metro como unidade de comprimento e no grama como unidade de massa, foi adotado, inicialmente como medidas práticas no comércio e na indústria, sendo posteriormente também adotado nos meios técnicos e científicos.

A padronização em nível internacional começou em 1870, resultado da Convenção Internacional do Metro, da qual o Brasil foi um dos signatários em maio de 1875, e que foi ratificada em 1921. Esta Convenção estabeleceu a Agência Internacional para Pesos e Medidas (BIPM – Bureau International des Pios et Mesures), para tratar de todos os assuntos relativos ao sistema métrico. O BIPM, cuja tarefa principal é a unificação das medidas físicas, opera sob a supervisão do Comitê Internacional para Pesos e Medidas (CIPM – Comité International des Pois et Mesures) e sob a autoridade da CGPM.

As atividades do BIPM, que no início eram restritas apenas ás medidas de comprimento e de massa e a estudos metrológicos relativos a estas quantidades, foram estendidas a padrões de medidas de eletricidade (1927), fotometria (1937), radiações ionizantes (1960) e de escalas de tempo (1988). Devido a abrangência das atividades do BIPM, o CIPM criou, a partir de 1927, os Comitês Consultivos de Unidades (CCU – Comitê Consultatif des Unités) para assessorar na elaboração dos documentos a serem levados á aprovação, assegurando uniformidade mundial para as unidades de medidas.

Em 1948, a 9ª CGPM, por sua Resolução n.6, encarregou CIPM de “...estudar o estabelecimento de uma regulamentação completa das unidades de medidas e emitir recomendações pertinentes ao estabelecimento de uma guia prático de unidades de medidas, para ser adotado por todos os países signatários da Convenção do Metro.” A mesma Conferência Geral adotou também a Resolução n.7, que fixou principios gerais para os símbolos das unidades e forneceu uma lista de nomes especiais de unidades. A 10a. CGPM, em 1954, decidiu adotar como base deste “sistema prático de unidades”, as unidades das grandezas de comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente elétrica, temperatura termodinâmica e intensidade luminosa. A 11a. CGPM, em 1960, através de sua Resolução n.12, adotou finalmente o nome Sistema Internacional de Unidades, com abreviação internacional SI para o sistema prático de unidades, e instituiu regras para os prefixos, para as unidades derivadas e as unidades suplementares, além de outras indicações estabelecendo uma regulamentação para as unidades de medidas. A definição de Quantidade de Matéria (mol) foi introduzida posteriormente em 1969, e adotada pela 14a. CGPM, em 1971.

Sistema CGS

Neste sistema são escolhidos como unidades fundamentais o Centímetro (unidade de comprimento), o Grama (unidade de massa), e o Segundo (unidade de tempo). Notemos que a sigla que dá nome ao sistema é formada pelas letras iniciais, dessas unidades fundamentais. Dizemos, também, que o comprimento, a massa e o tempo são as grandezas fundamentais desse sistema.

O sistema CGS fundamentou-se em trabalhos do notável Gauss (Karl Friedrich Gauss – 1777 – 1855 – matemático, austrônomo e físico alemão).

Sistema MK*S ou Sistema Métrico

Neste sistema são escolhidos como unidades fundamentais o Metro (unidade de comprimento), o Quilograma – Força (unidade de força) e o Segundo (unidade de tempo).

Notemos que, ao contrário do sistema descrito anteriormente, este sistema usa força como uma das três grandezas fundamentais em vez de massa.

Só a título ilustrativo, informamos que a unidade de massa neste sistema é a unidade técnica de massa (u.t.m), que se relaciona com o quilograma (kg), pela expressão: 1.u.t.m. = 9,8 kg

Sistema MKS ou MKS Giorgi

Este sistema foi proposto em 1933 pelo físico italiano Giovanni Giorgi, adotando-se como unidades fundamentais o Metro (comprimento), o Quilograma (massa) e o Segundo (tempo).

Este sistema, após ter sido ampliado para abranger os outros ramos da Física, deu origem ao Sistema Internacional de Unidades.

Unidades Fundamentais x Derivadas

 Unidades Fundamentais:

São sete unidades bem definidas que, por convenção, são tidas como dimensionalmente independentes:

metro (m)

É o caminho percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de um segundo.

quilograma (kg)

É igual à massa do protótipo internacional, feito com uma liga platina - irídio, dentro dos padrões de precisão e confiabilidade que a ciência permite.

segundo (s)

É a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do átomo de césio-133, no estado fundamental

ampère (A)

É uma corrente constante que, se mantida em dois condutores retilíneos e paralelos, de comprimento infinito e secção transversal desprezível, colocados a um metro um do outro no vácuo, produziria entre estes dois condutores uma força igual a 2 x10-7 newton, por metro de comprimento.

kelvin (K)

É a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.

mol (mol)

É a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos forem os átomos contidos em 0,012 quilograma de carbono 12.

candela (cd)

É a intensidade luminosa, em uma determinada direção, de uma fonte que emite radiação monocromática de freqüencia 540x1012 hertz e que tem uma intensidade radiante naquela direção de 1/683 watt por esteradiano.

 Unidades Derivadas:

São formadas pela combinação de unidades de base, unidades