Se indica qué contiene el artículo: fórmulas, tablas responsivas, ejemplos y referencias normativas útiles.
Conversor Poise (P) ↔ Pascal-segundo (Pa·s) — conversión rápida
Convierte entre poise y pascal-segundo (y unidades relacionadas como centipoise/mPa·s). Útil para ingeniería de fluidos, formulación de lubricantes, control de procesos y mediciones de viscosidad.
- Si unidad = cP o mPa·s: factor_unitario = 0.001 (Pa·s por cP)
- Si unidad = Pa·s: factor_unitario = 1
Valor = número que introduce el usuario; Unidad = unidad seleccionada; Resultado = valor convertido en la unidad objetivo.
Valores típicos / referencias
| Sustancia | Viscosidad (aprox.) | Equivalente |
|---|---|---|
| Agua (a 20 °C) | ~1 cP | 0.001 Pa·s ≈ 0.01 P |
| Aceite de motor (ligero) | ~100 cP | 0.1 Pa·s ≈ 1 P |
| Aceite de motor (pesado) | ~500 cP | 0.5 Pa·s ≈ 5 P |
| Glicerina (50% agua) | ~1000 cP | 1.0 Pa·s ≈ 10 P |
| Glicerina pura | ~10000 cP | 10 Pa·s ≈ 100 P |
Preguntas frecuentes
Descripción técnica de la conversión: poise a pascal-segundo
El poise (P) es unidad de viscosidad dinámica en el sistema CGS; el pascal-segundo (Pa·s) es la unidad SI. La relación es lineal y directa, por lo tanto, convertir entre ambas unidades permite interoperabilidad entre bases de datos, especificaciones de equipos y cálculos de diseño de procesos donde se requiere viscosidad absoluta.
Definición y equivalencias fundamentales
1 poise equivale a 0.1 pascal-segundo. Esta equivalencia se basa en las definiciones de las unidades físicas de fuerza, longitud y tiempo en los sistemas CGS y SI.
Viscosidad dinámica μ (mu) se expresa como fuerza por unidad de área multiplicada por tiempo dividido por la velocidad; en SI sus dimensiones son M·L−1·T−1.
Tablas extensas de referencia: valores comunes y rangos típicos
Se incluyen tablas responsivas que muestran conversiones directas entre poise y pascal-segundo para valores comunes y aplicaciones industriales.
| Aplicación / Fluido | Viscosidad típica (P) | Viscosidad típica (Pa·s) | Rango operativo relevante (Pa·s) |
|---|---|---|---|
| Aire a 20 °C | 1.8e-4 | 1.8e-5 | 1.5e-5 – 2.0e-5 |
| Agua a 20 °C | 0.01 | 0.001 | 0.0008 – 0.0012 |
| Glicerina (baja temp) | 10 – 100 | 1 – 10 | 0.5 – 20 |
| Aceite SAE 30 (motor) | 0.2 – 0.4 | 0.02 – 0.04 | 0.015 – 0.05 |
| Miel | 2 – 10 | 0.2 – 1 | 0.15 – 1.2 |
| Leche | 0.02 – 0.03 | 0.002 – 0.003 | 0.0015 – 0.0035 |
| Petróleo crudo ligero | 0.5 – 1.5 | 0.05 – 0.15 | 0.03 – 0.2 |
| Petróleo crudo pesado | 50 – 500 | 5 – 50 | 1 – 200 |
| Polímeros fundidos (alta viscosidad) | 1000 – 1e6 | 100 – 1e5 | 10 – 1e6 |
| Fluidos hidráulicos (ISO VG) | 0.01 – 10 | 0.001 – 1 | 0.0008 – 2 |
La tabla anterior cubre rangos desde gases hasta polímeros fundidos, útiles para ingenieros de proceso, diseño de bombas y viscometría.
Diseño responsivo de tablas y compatibilidad de lectura
Las tablas deben ajustarse al ancho de visualización: en pantallas pequeñas se usa desplazamiento horizontal y filas apiladas para accesibilidad. El contraste y el espaciado aseguran lectura con lectores de pantalla.
Se recomienda incluir atributos ARIA y encabezados bien definidos para cada celda en implementaciones de producción y proporcionar versiones descargables en CSV para integración con herramientas de cálculo.
Formulación matemática: todas las fórmulas necesarias para conversión y uso práctico
A continuación se presentan las fórmulas implementables con elementos textuales, mostrando pasos y explicaciones de cada variable.
Fórmula básica de conversión
Conversión directa:
μ(SI) = μ(CGS) × 0.1
Variables:
- μ(SI): viscosidad dinámica en pascal-segundo (Pa·s)
- μ(CGS): viscosidad dinámica en poise (P)
Valor típico de conversión: 1 P = 0.1 Pa·s. Para conversión inversa: μ(CGS) = μ(SI) × 10.
Cálculos complementarios usados con viscosidad
Viscosidad aparente en sistemas no newtonianos (modelo de potencia):
τ = K · (γ̇)^n
Variables:
- τ: esfuerzo cortante (Pa)
- K: consistencia (Pa·s^n) — valor típico: depende del fluido; ej. para lodos K = 5–200 Pa·s^n
- γ̇: velocidad de deformación o cizallamiento (s^-1)
- n: exponente de comportamiento (adimensional); n<1 para pseudoplásticos, n=1 para newtonianos, n>1 para dilatantes
Para utilizar viscosidad en ecuaciones de flujo, se define viscosidad aparente μ_app = τ / γ̇ = K · (γ̇)^(n-1).
Número de Reynolds con viscosidad dinámica
Número de Reynolds para flujo interno:
Re = (ρ · V · D) / μ
Variables:
- Re: número de Reynolds (adimensional)
- ρ: densidad del fluido (kg·m^-3)
- V: velocidad media del fluido (m·s^-1)
- D: diámetro hidráulico (m)
- μ: viscosidad dinámica (Pa·s) — asegurarse de usar unidad SI tras conversión desde poise
Valores típicos: para agua ρ≈1000 kg·m^-3, μ≈0.001 Pa·s; para aceite, μ varía según ISO VG.
Pérdida de carga en tuberías (forma de Darcy-Weisbach)
ΔP = f · (L/D) · (ρ · V^2 / 2)
Variables:
- ΔP: pérdida de presión (Pa)
- f: factor de fricción (función de Re y rugosidad relativa)
- L: longitud de la tubería (m)
- D: diámetro interior (m)
- ρ: densidad (kg·m^-3)
- V: velocidad (m·s^-1)
- μ: viscosidad para cálculo de Re
El factor f se obtiene mediante correlaciones como Colebrook-White cuando Re y rugosidad son conocidas.
Relación con viscosidad cinemática
Viscosidad cinemática ν = μ / ρ
Variables:
- ν: viscosidad cinemática (m^2·s^-1)
- μ: viscosidad dinámica (Pa·s)
- ρ: densidad (kg·m^-3)
Ejemplos típicos: para agua ν≈1e-6 m^2·s^-1 a 20 °C.
Implementación práctica: estructura de una calculadora rápida y precisa
Para un convertidor eficiente se requiere: entrada numérica, selección de unidades, validación de rango y salida con notación científica. Añadir historial y verificación de consistencia numérica.
En entornos industriales integrar opciones para ajustar temperatura y corregir viscosidad en función de temperatura mediante curvas de Arrhenius o modelos empíricos como Vogel-Fulcher.
Ejemplos del mundo real: casos de uso con desarrollo completo
Se proporcionan al menos dos casos desarrollados con pasos detallados: uno para conversión directa y otro integrando cálculo de flujo.
Caso 1: Conversión directa para especificación de lubricante
Situación: un proveedor especifica viscosidad en poise: 0.25 P. El ingeniero debe documentar en especificación técnica en SI (Pa·s) y verificar si cumple los límites del equipo.
Paso 1: aplicar conversión básica.
μ(SI) = μ(CGS) × 0.1 = 0.25 × 0.1 = 0.025 Pa·s
Paso 2: comparar con rango operativo del sistema hidráulico (ej. 0.02–0.04 Pa·s). Resultado: 0.025 Pa·s está dentro del rango, por tanto el lubricante es aceptable.
Notas: documentar temperatura de medida (ej. 40 °C) y considerar cambios de viscosidad con temperatura usando datos del fabricante.
Caso 2: Diseño de bomba para aceite con datos en poise
Situación: aceite con viscosidad indicada 0.06 P a 40 °C. Densidad ρ = 880 kg·m^-3. Se diseña tubería de 0.05 m de diámetro, velocidad deseada V = 1.2 m·s^-1, longitud L = 30 m y rugosidad absoluta ε = 1.5e-5 m.
Paso 1: convertir viscosidad a SI.
μ = 0.06 × 0.1 = 0.006 Pa·s
Paso 2: calcular número de Reynolds.
Re = (ρ·V·D)/μ = (880 · 1.2 · 0.05) / 0.006 = (52.8) / 0.006 = 8800
Paso 3: determinar régimen de flujo. Re ≈ 8800 → régimen turbulento moderado. Se requiere factor f mediante Colebrook o correlaciones explícitas (ej. Swamee-Jain).
Swamee-Jain: f = 0.25 / [log10( (ε/(3.7D)) + (5.74/(Re^0.9)) )]^2
Calcular parámetros:
ε/D = 1.5e-5 / 0.05 = 3.0e-4
Term1 = ε/(3.7D) = 3.0e-4 / 3.7 ≈ 8.108e-5
Term2 = 5.74 / (Re^0.9) = 5.74 / (8800^0.9) ≈ 5.74 / (~3950) ≈ 0.00145
f ≈ 0.25 / [log10(8.108e-5 + 0.00145)]^2 = 0.25 / [log10(0.001531)]^2
log10(0.001531) ≈ -2.815, al cuadrado ≈ 7.926
f ≈ 0.25 / 7.926 ≈ 0.03155
Paso 4: calcular pérdida de presión:
ΔP = f · (L/D) · (ρ · V^2 / 2) = 0.03155 · (30 / 0.05) · (880 · 1.2^2 / 2)
L/D = 600. ρ·V^2/2 = 880 · 1.44 / 2 = 633.6
ΔP = 0.03155 · 600 · 633.6 ≈ 0.03155 · 380160 ≈ 11998 Pa ≈ 12.0 kPa
Resultado: la bomba debe superar al menos 12.0 kPa más pérdidas locales para mantener la velocidad deseada; comprobar margen y seleccionar equipo en consecuencia.
Verificación de precisión y tolerancias
Para una calculadora rápida y precisa se deben controlar: redondeo, notación científica para números extremos, y evaluación de incertidumbre basada en precisión de entrada (p. ej., ±1 % en viscosidad).
Al reportar, indicar siempre la temperatura de referencia y el método de medida (rotacional, capilar) porque la variación de viscosidad con temperatura puede ser grande.
Ampliación técnica: corrección por temperatura y modelos empíricos
Corrección por temperatura mediante ecuación de Andrade / Arrhenius simplificada:
μ(T) = A · exp(B / T)
Variables:
- A y B: constantes específicas del fluido, determinadas experimentalmente
- T: temperatura absoluta (K)
Ejemplo típico: para ciertos líquidos orgánicos B puede variar entre 1000–5000 K; A se ajusta para concordar con datos de referencia.
Modelo Vogel para viscosidad
μ(T) = A · exp( B / (T − C) )
Variables:
- C: corrección empírica que evita singularidad; A, B, C se obtienen por ajuste
El uso de estos modelos permite convertir lecturas a una temperatura de referencia antes de aplicar la conversión de unidades.
Recomendaciones normativas y enlaces de referencia
En aplicaciones industriales siga normas de ensayo y especificación: API, ASTM para determinación de viscosidad; IEC/IEEE aplican en diseño de equipos eléctricos que requieren datos de refrigerantes y dieléctricos; NEC/RETIE para instalaciones en Colombia y regulaciones eléctricas comparativas.
Enlaces de autoridad y referencias:
- ISO/ASTM: especificaciones y métodos de ensayo para viscosidad (consulte ISO 3104/3105 y ASTM D445)
- API: recomendaciones para petróleo y productos (API Technical Standards)
- IEC/IEEE: para equipos eléctricos, consulte IEC 60034 (máquinas rotativas) y normas IEEE relacionadas con fluidos dieléctricos
- NEC/RETIE: normas de instalaciones eléctricas aplicables regionalmente; verificar requisitos de compatibilidad electromecánica
Mejores prácticas de implementación y accesibilidad
La calculadora debe permitir entradas con separador decimal local, validación en tiempo real, y opciones para exportar resultados. Añadir descripciones accesibles para cada campo y soporte para lectura por voz.
Las tablas responsivas deben permitir reflujo y apilado en dispositivos móviles, y contener encabezados fijos cuando se desplaza en pantallas anchas.
Apéndice: conversiones rápidas y atajos útiles
Atajos de conversión para uso en especificaciones técnicas:
- Multiplicar por 0.1 para pasar de poise a pascal-segundo.
- Multiplicar por 10 para pasar de pascal-segundo a poise.
- Para notación científica: 1e-3 P = 1e-4 Pa·s.
Incluir controles de unidad y verificación automática cuando se integran en sistemas SCADA o CMMS para evitar errores humanos en la documentación.
Ampliaciones y casos adicionales
Se puede extender la calculadora para incorporar: tablas de viscosidad vs temperatura, interpolación lineal y polinómica, y ajuste por presión cuando corresponda (para fluidos comprimibles o en condiciones extremas).
Proveer módulos de exportación a hojas de cálculo y APIs RESTful para integración con herramientas de simulación y selección de bombas, con pruebas de aceptación que consideren incertidumbre y manejo de valores límites.