INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA Agricultura e Máquinas Agrícolas I e II Apontamentos de estudo n.º 6b Janeiro de 1990 FACTORES DE CONVERSÃO E CONSTANTES ÚTEIS EM AGRONOMIA E ECOLOGIA O sistema métrico, ou SI (Système International), que tem por base o kilograma massa (kg), o metro e o segundo é reconhecido mundialmente e é usado na maior parte do comércio agrícola mundial. Alguns países continuam a usar medidas inglesas (EUA, Inglaterra, Austrália, N. Zelândia, etc.), embora a maior parte das revistas científicas usem unidades SI. Para o agrónomo é particularmente útil a capacidade de análise quantitativa, sendo frequentemente necessário conhecer as interrelações entre unidades de várias grandezas físicas. Prefixos métricos: p pico 10-12 c centi 10-2 k kilo 10 3 n nano 10-9 d deci 10-1 M mega 10 6 µ micro 10-6 da deca 10 1 G giga 10 9 m mili 10-3 h hecto 10 2 T tera 10 12 Comprimento 1 km... 1000 m... 0.6214 milhas 1 milha... 1609.3 m... 1.6093 km 0.0254 m... 2.54 cm... 1polegada (") 1 m... 100 cm... 39.37 polegadas (") 0.01m... 1 cm... 0.3937 polegadas (") 0.3048... 30.48 cm... 1 pé (ft) 0.333 jardas (yd)... 1 pé... 12 polegadas 1 jarda... 3 pés... 36 polegadas 0.9144 m... 91.44 cm... 1 jarda 10-6 m... 10-4 cm... 1µm (micron) 10-9 m... 1mµ (milimicron)... 1nm Área: 1 ha... 10 4 m 2...(100 x 100 m) 1 acre... 4840 sq. yd. 1... 43560 sq. ft. 2 0.836127 m 2... 1 sq. yd.... 9 sq. ft. 1 sq. ft.... 0.0929 m 2... 144 in 2 1sq. yd - square yard - jarda quadrada. 2sq. ft. - square foot - pé quadrado.
2 1 in 2... 6.45 cm 2... 645 mm 2 1 ha... 2.471 acres... 11959.9056 sq. yd. 0.405 ha... 1 acre... 4046.85468 m 2 Volume/Capacidade: 1 l... 1000 ml... 1dm 3 1000 l... 1m 3... 1 estere 3 1 galão (gallon -gal-)... 4 quart... 3.784 l 1 pé cúbico ( ft 3 )... 0.028 m 3... 28.317 l 1 litro... 1.057 quart... 0.26425 galões 1 almude... 25 l... 16.5 a 26 l 4 1 pipa... 20 a 25 almudes... 500 a 625 l 5 1 barril (barrel -bbl-; US Petroleum)... 42 gal 1 barril (bbl US Petroleum)... 159 l... 137 kg petróleo 6 1 bushel... 1.24 ft 3... 35.12 l 7 1 mm Área A precipitação (chuva, neve, etc.) e a água de rega são frequentemente medidas em altura de água, sendo a unidade mais usada o mm. Um milímetro de água corresponde, como se pode avaliar da figura, ao volume de um sólido que tem por base a área considerada (1 m 2, 1 ha) e por altura 1 mm. Assim, 1 mm de precipitação corresponde a: 1mm x 1 m 2 = 10-3 m x 1 m 2 = 10-3 m 3 = 1 dm 3 = 1 l (num m 2 ) ou l/m 2 1mm x 1 ha = 10-3 m x 10 4 m 2 = 10 1 m 3 = 10 m 3 ou 10 m 3 /ha 3Medida de volume para madeiras 4Antiga unidade de medida ou capacidade que varia conforme as regiões do País. 5Tal como o almude, a pipa tem capacidade variável de região para região, sendo contudo 500 litros, a mais vulgarizada. 6 Para uma massa volúmica de 0.86 g.cm-3; (Petróleo "standard") 7 Nos Estados Unidos, e em consequência disso, no mercado mundial de cereais e outros grãos, a medida tradicional é o bushel (bu). As medidas de capacidade podem se convenientes quando se tratam de avaliar capacidades de carga. Contudo, a densidade daqueles produtos é muito variável, sendo necessário proceder a controlos de densidade ("bushel weight" ou o equivalente português "peso do hectolitro") e teor de humidade. Alguns valores do "bushel test weight" (Martin e Leonard). Trigo 60 lb/bu 27.2 kg/bu a 14.0% H20 77.3 kg/hl Milho 56 lb/bu 25.4 kg/bu a 15.5% H20 72.2 kg/hl Sorgo 55 lb/bu 24.9 kg/bu a 15.5% H20 70.7 kg/hl Cevada 48 lb/bu 21.8 kg/bu 61.9 kg/hl Aveia 32 lb/bu 14.5 kg/bu a 14.5% H20 41.2 kg/hl Soja 60 lb/bu 27.2 kg/bu 77.3 kg/hl O grão aumenta de volume com o aumento de teor de humidade, pelo que o "test weight", (peso do hectolitro) diminui. A conservação com segurança dos cereais, requer 13 a 14% de humidade e teores ainda menores no caso das leguminosas e oleaginosas.
3 Massa: 1 t (tonelada métrica)... 10 3 kg... 10 6 g 1 lb (libra/pound) 8... 0.4535 kg... 16 oz (onças) 1 kg... 2.205 lb... 35.28 oz 1 oz... 0.0625 lb... 28.34 g Produtividade/produção/rendimento: 1 kg.ha -1... 0.1 g.m -2... 0.893 lb.acre -1 1 lb.acre -1... 1.120 kg.ha -1... 1 kg.ha -19 1 t.ha -1... 10-1 kg.m -2... 10 2 g.m -2 1 t. ha -1... 0.4046 t.acre -1... 2.205 t.ha -1 Força: 1 N... 1 kg x 1 m s -2 1 dyne... 1g x 1 cm s -2 1 N... 10 3 g x 10 2 cm s -2... 10 5 dyne 1 dyne... 10-3 kg x 10-2 m s -2... 10-5 N 1 kgf... 1 kg x 9.8 m s -2 1kgf... 9.8 N... 9.8 x 10 5 dyne 1N... 0.10204 kgf... 10-1 kgf 1 dyne... 1.02 x 10-6 kgf... 10-6 kgf Pressão: 1 atm... 760 mm Hg... 10.336 m H20 1 atm... 1.0336 kgf.cm -2... 14.7 lb.in -2 1 bar... 10 6 dyne.cm -2... 1.0133 atm 1 Pa... 1N.m -2... 10 5 dyne x 10-4 cm -2 1 Pa... 10 dyne.cm -2... 10-5 bar 1 Pa... 0.01 mbar 1MPa... 10 6 x 10-5 bar... 10 bar 8Há dois tipos de sistemas que usam a libra (pound) como unidade: O sistema "avoidupoids", em que a libra (lb avdp.) é dividida em 16 onças (oz) e o sistema "troy" ou "Apothecaries", usado para ouro, prata, etc., em que a libra (lb troy) é dividida em 12 onças. 9Em conversões rápidas, comete-se apenas um erro de 12 % na conversão de 1 lb.acre-1 para 1 kg.ha-1.
4 Unidades do "Système International" (SI) Quantidade Dimensões Unidades SI Massa M kg Comprimento L m Tempo T s Área L 2 m 2 Volume L 3 m 3 Massa volúmica ML -3 kg.m -3 Frequência T -1 Hz Velocidade LT -1 ms -1 Aceleração LT -2 ms -2 Momento MLT -1 kgms -1 Força MLT -2 kgms -2 = N Pressão ML -1 T -2 kgm -1 s -2 = Pa Energia ou trabalho ML 2 T -2 kgm 2 s -2 = J Potência ML 2 T -3 kgm 2 s -3 = W Tensão superficial MT -2 N.m -1 Viscosidade (dinâmica) ML -1 T -1 kg.m -1 s -1 Viscosidade (cinética) L 2 T -1 m 2 s -1 Temperatura Θ C ou K Energia (calor) H (ou ML 2 T -2 ) J Fluxo de radiação HT -1 W Densidade de fluxo de radiação HL -2 T -1 W.m -2 Calor latente HM -1 J.kg -1 Calor específico HM -1 Θ -1 J.kg -1 C -1 Condutividade térmica HL -1 Θ -1 T -1 Wm -1 C -1 Coeficientes de difusão L 2 T -1 m 2 s -1 O potencial de água é medido em unidades de pressão: atmosferas na literatura mais antiga, bar mais recentemente começando a usar-se com mais frequência a unidade SI (MPa). De notar que o potencial de água, que traduz a concentração de energia livre na água, é expresso em unidades de pressão: Energia/Volume = (ML 2 T -2 )(L -3 ) = (ML -1 T -2 ) = Pressão Densidade de plantas: 1 planta.m -2... 10 4 plantas.ha -1... 4.0 x 10 3 plantas.acre -1 N.º de plantas.ha -1 = Error! Temperatura: F = C x 9/5 + 32 graus Farenheit C = ( F - 32) x 5/9 graus Celsius K = C + 273 graus Kelvin
5 Alguns valores comparativos: C -50-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 100 F -58-40 -22-4 14 32 50 68 86 104 122 212 K 223 233 243 253 263 273 283 293 303 313 323 373 Energia e trabalho: "Trabalho" em sentido mecânico resulta da acção de uma força ao longo de uma distância. O corpo em que o trabalho foi aplicado ganha "energia". Assim, trabalho e energia são espressos nas mesmas unidades. 1 Joule é a energia criada quando se aplica um força de um Newton (força que imprime uma aceleração de 1m.s -2 a uma massa de 1 kg) ao longo de uma distância de 1 metro. Potência é a taxa a que o trabalho se processa e 1 Watt = 1 Joule / segundo. No sistema m-k p -s, em que o kilograma força substitui o kilograma massa como unidade fundamental, a unidade de energia é o kilogrâmetro. 1 kgm = 1 kg f x 1 m 1 J = 1 N. m = 1 kg. m. s -2. m 1 erg = 1 dyne. cm = 1 g. cm. s -2. cm 1 J... 10 3 g. 10 2. cm. s -2. 10 2 cm... 10 7 erg 1 J... 0.10204 kgf x 1 m... 0.10204 kgm 1 W... 0.102 kgm.s -1... 107 erg.s -1 As unidades inglesas de energia e potência, são a libra.pé (ft.lb) e o horsepower (hp). Esta última é ainda muito usada em motorização. 1 ft.lb... 0.3048 m x 0.4535 kg... 0.1382 kgm... 1.3546 J 1 hp... 550 ft.lb.s-1... 76.01 kgm.s-1... 745.03 W Estas são as unidades fundamentais, mas há muitos outros sistemas empíricos usados em situações específicas. Quando se trata de energia calorífica, a caloria (quantidade de calor necessária para elevar de 1 C a temperatura de 1 gs de água) é ainda frequentemente usada 10. 1 cal... 4.184 J... 3.97 x 10-3 BTU 1 J... 0.239 cal... 9.49 x 10-4 BTU 1 BTU... 1054 J... 252 cal 10 Nos países anglo-saxónicos, a British Thermal Unit (BTU) é utilizada com frequência. Corresponde à quantidade de calor necessária para elevar de 1 F a temperatura de 1 libra de água.