Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica GUIA para a Elaboração de Relatórios Jorge Martins Guimarães, Janeiro de 2003 (rev.2, JCPClaro, 2006) Disciplina Integradora I Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica RESUMO Este trabalho pretende servir de orientação para a escrita de relatórios, nomeadamente os de projecto individual - relatório de estágio - das licenciaturas em engenharia. Após uma breve introdução, referem-se o formato geral, incluindo paginação, índices, a sucessão dos vários capítulos que formam o corpo do relatório, terminando com as especificações a usar em anexos e apêndices. Descreve-se ainda a forma de apresentar figuras, tabelas e referências bibliográficas, entre outros. A apresentação deste trabalho poderá e deverá ser vista como modelo de um relatório normal. Guia para Elaboração de Relatórios i Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica AGRADECIMENTOS Agradeço aos meus colegas pelo seu apoio, comentários, e tempo, que foram extremamente importantes na realização deste trabalho, nomeadamente, Caetano Monteiro, Gilberto Santos, Heitor Almeida e Santos Pais e ao impulso dado pela Rosa. Guia para Elaboração de Relatórios ii Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1 1.1 OBJECTIVOS.................................................................................................... 1 2 APRESENTAÇÃO GERAL ...................................................................................... 1 3 DIVISÃO DO TRABALHO ...................................................................................... 2 3.1 Resumo .............................................................................................................. 3 3.2 Índices ................................................................................................................ 3 3.3 Nomenclatura ..................................................................................................... 3 3.4 Glossário ............................................................................................................ 4 3.5 Introdução .......................................................................................................... 4 3.6 Os Vários Capítulos ............................................................................................ 4 3.6.1 Fundamentos Teóricos ................................................................................ 4 3.6.2 Descrição do trabalho realizado .................................................................. 5 3.7 Conclusões ......................................................................................................... 5 3.8 Referências ......................................................................................................... 5 3.9 Bibliografia ......................................................................................................... 6 3.10 Anexos ............................................................................................................... 7 3.11 Apêndices ........................................................................................................... 7 3.12 Figuras e Tabelas ................................................................................................ 7 3.13 Notas de Rodapé ................................................................................................ 8 3.14 Paginação ........................................................................................................... 8 CONCLUSÕES ................................................................................................................ 9 REFERÊNCIAS................................................................................................................ 9 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 9 ANEXO A Exemplo de Capa (Trabalho Individual) ........................................................ 11 ANEXO B Exemplo de Capa (Trabalho de Grupo) ........................................................ 13 ANEXO C Sistema Internacional de Unidades ................................................................ 16 C1. Introdução ............................................................................................................ 17 C2. Unidades fundamentais ......................................................................................... 17 C3. Unidades suplementares........................................................................................ 17 C4. Unidades derivadas ............................................................................................... 18 C5. Regras na escrita e uso do SI ................................................................................ 19 Guia para Elaboração de Relatórios iii Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica C6. Múltiplos e sub-múltiplos...................................................................................... 20 C7. Unidades do sistema CGS ..................................................................................... 23 C8. Outras Unidades ................................................................................................... 23 C9. Constantes Universais ........................................................................................... 24 ANEXO D Conversão de Unidades ................................................................................ 25 D1. Conversão de Unidades Inglesas em Unidades SI .................................................. 26 D2. Conversão de Unidades Métricas (não SI) em Unidades SI ................................... 28 Guia para Elaboração de Relatórios iv Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 1 INTRODUÇÃO Uma escrita cuidada na apresentação de um relatório é fundamental para que um trabalho seja bem aceite e bem avaliado. Nada piora mais um bom trabalho que um mau relatório. Este é, geralmente, o que permanece do trabalho realizado, pelo que a sua apresentação, a forma como é escrito e o seu conteúdo são fundamentais para a sua boa aceitação. O corpo deste trabalho pode ser usado pelos alunos, editando a versão electrónica. Desta maneira o tipo de letra do corpo do relatório e dos títulos e sub-títulos dos respectivos capítulos já estará pré-definida (atenção ao rodapé). 1.1 OBJECTIVOS Assim, o objectivo deste trabalho pretende ser a criação de uma uniformização na forma de apresentação dos relatórios, nomeadamente o relatório de estágio e na melhoria da sua qualidade. 2 APRESENTAÇÃO GERAL De acordo com a NP48(1), o relatório deve ser impresso em folhas brancas de formato A4, utilizando-se uma impressão de qualidade, que poderá ser na forma de fotocópia. Deverá ser encadernado com capas de cartolina branca ou transparente. O formato da capa encontra-se no Anexo A, para relatórios de trabalhos em nome individual, de um ou mais autores, e no Anexo B para relatórios de trabalhos de grupo. O relatório deverá ser redigido de uma maneira clara, precisa e concisa pelo que deverá ser de fácil leitura e completo, sem ser excessivamente extenso nem muito resumido. Deverá também possuir um equilíbrio que lhe permita simultaneamente ser lido (resumidamente) por um leigo e ser avaliado por um perito(2). Como norma, poder-se-á usar letra tipo Times New Roman tamanho 10 ou 12 e formatado a espaço e meio (tal como este documento) e de preferência com ambas as margens alinhadas (justificadas). A razão para não se usar a formatação a um espaço é os avaliadores terem espaço para escreverem comentários entre linhas. A letra do cabeçalho dos capítulos pode ser de tamanho 16 e dos sub-capítulos de tamanho 14 (sub-divisão de dois dígitos) e para a sub-divisão Guia para Elaboração de Relatórios 1 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica de três e quatro dígitos, o tamanho 13 do mesmo tipo de letra, tal como é apresentado neste guia. O texto não deverá ser muito extenso, pelo que se indicam as 50 páginas como o valor limite para o corpo do relatório. Note-se que este valor não deverá ser visto como valor óptimo, mas sim como um valor limite. Muitos relatórios serão apresentados com um número de páginas bastante inferior a este, nomeadamente relatórios de trabalho no âmbito de disciplinas curriculares, em que o número de páginas deverá ser, tipicamente, de metade do valor acima. 3 DIVISÃO DO TRABALHO O relatório deverá ser dividido em capítulos e sub-capítulos, os quais deverão ser numerados, de forma a dividir logicamente a apresentação. A divisão deverá ser a seguinte: Resumo (Agradecimentos) Índice (Nomenclatura) (Glossário) 1. Introdução 2. Capítulo A 2.1 Sub-capítulo 3. Capítulo B 3.1 Sub-capítulo ... Conclusões (Referências) Bibliografia (Anexos) (Apêndices ) Os itens apresentados entre parêntesis não são de inclusão obrigatória. A sub-divisão dos capítulos não deverá exceder os 4 níveis (1.1.1.1), mas preferencialmente deverá ficar pelos 3 (1.1.1). Embora não seja vinculativo, o relatório poderá ser dividido da forma que se apresenta Guia para Elaboração de Relatórios 2 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica seguidamente. 3.1 Resumo Esta parte é, conjuntamente com as conclusões, uma das partes mais importantes do relatório. Um leitor possivelmente interessado na consulta do relatório, deverá ter uma ideia o mais aprofundada possível do seu conteúdo somente pela leitura do resumo e das conclusões. Assim, no resumo deve-se descrever o trabalho realizado de uma forma sucinta (nunca mais de 100 palavras), utilizando para isso o seu poder de síntese. O resumo deverá aparecer, isoladamente, na primeira página a seguir à capa. 3.2 Índices O relatório terá obrigatoriamente um índice, onde aparecem todos os capítulos e sub-capítulos. Se o relatório apresentar um número elevado de figuras, tabelas ou fotografias, estas deverão também aparecer num índice próprio, ou seja, dever-se-á incluir um índice de figuras, um índice de tabelas, etc. Se no início do trabalho o autor esboçar um índice, este poderá servir como guião para o desenvolvimento do seu trabalho. Poderá, assim, optimizar o seu tempo e escrever apenas o que estiver programado. 3.3 Nomenclatura É vulgar em engenharia usarem-se letras, símbolos ou siglas que têm um dado significado físico e são usados ao longo do texto, nomeadamente em equações. É fundamental tal simbologia ser descrita ao longo do texto (quando aparecer) e também na nomenclatura. A nomenclatura deverá apresentar 3 colunas, uma referente ao símbolo, outra onde se nomeia essa entidade e a terceira com a indicação das unidades. Quando o símbolo for adimensional, tal deve ser descrito pela inclusão de um hífen (-) na coluna das unidades. Em primeiro lugar aparecem as letras romanas, seguidas pelas gregas e por símbolos específicos, se os houver, ordenados alfabeticamente. Poderá também aparecer uma lista de índices: Guia para Elaboração de Relatórios 3 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica NOMENCLATURA A a c h T x z índices a T v 3.4 área constante velocidade da luz (vazio) entalpia temperatura título de vapor altitude espessura expoente adiabático rendimento m2 m/s = (2,997 9 108 m/s) kJ/(kg.K) ºC kgvapor/kgmist m mm - ar total da fase de vapor Glossário Nesta secção dever-se-á apresentar os termos específicos (técnicos e/ou menos conhecidos) utilizados no relatório, de forma a que, quem o consultar, saiba exactamente o que significam. 3.5 Introdução Neste capítulo deve-se introduzir o leitor para o assunto a tratar de uma forma o mais lógica possível. Deverá ser apresentado o local de trabalho do autor (vulgarmente a empresa). É também aqui que se deverão apresentar os “objectivos do trabalho”. 3.6 Os Vários Capítulos Após a introdução do tema a tratar, o autor deverá seguir uma lógica de divisão dos assuntos que tenha sentido para uma clara apresentação do seu trabalho. Uma possível divisão é a seguidamente apresentada. 3.6.1 Fundamentos Teóricos Devem-se apresentar os fundamentos teóricos que se usaram no trabalho realizado, tendo o cuidado de referenciar cuidadosamente os assuntos mais importantes (ver os capítulos Referências e Bibliografia). Deve ser esclarecido o significado dos símbolos contidos nas equações as quais, no texto, deverão ser numeradas, de modo a poderem ser identificadas Guia para Elaboração de Relatórios 4 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica posteriormente, tal como: Ec = a m v2 em que (1) Ec – energia cinética (J) m - massa (kg) v – velocidade (m/s) a – constante ( - ) As unidades usadas nos cálculos e resultados devem ser expressas de acordo com o Sistema Internacional de Unidades(3), tal como é apresentado no Anexo C, tendo cuidado com as regras relativas a algarismos significativos. Para apoio ao alunos, como complemento à apresentação do Sistema Internacional de Unidades, apresentam-se tabelas de conversões de unidades no Anexo D. 3.6.2 Descrição do trabalho realizado Esta deverá ser a parte do relatório onde o autor deverá descrever o trabalho realizado durante o estágio. É com certeza a parte mais importante, visto ser esta a descrição do seu contributo para a empresa. É também aquela que o júri de avaliação mais poderá valorizar, visto descrever o aspecto criativo do autor. Relativamente aos capítulos anteriores, deverá ser esta a mais extensa (dentro do limite de páginas estabelecido no cap. 2) para melhor documentar o seu contributo profissional para a empresa. 3.7 Conclusões Para além das conclusões a que se chegou no trabalho descrito, poderão ser incluídas nesta secção sugestões de trabalho futuro, como seguimento ao trabalho efectuado. 3.8 Referências Na escrita do relatório devem aparecer conceitos, formulações ou mesmo citações que são originários de obras de outros autores. Quando tal acontece deve-se referenciar a origem, introduzindo uma indicação de referência bibliográfica. Esta indicação é sujeita a regras, embora se possam usar várias formas. Geralmente as referências bibliográficas podem ser organizadas de duas maneiras: Guia para Elaboração de Relatórios 5 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 1 - Segundo um índice numérico: 1 MARTINS, J.J.G., "Fuel Preparation in Port-Injected Engines", SAE 1992 Transactions, Vol.101, Journal of Fuels & Lubricants, Section 4, pp 621-632, 1992 2 BEROUN, S. e MARTINS, J., “The Development of Gas (CNG, LPG and H2) Engines for Buses and Trucks and their Emission and Cycle Variability Characteristics”, em “New Developments in Alternative Fuels for CI Engines”, edição SAE SP-1608, pp 21-29, 2001 2 - Segundo um índice alfabético: BEROUN, S. and MARTINS, J., “The Development of Gas (CNG, LPG and H2) Engines for Buses and Trucks and their Emission and Cycle Variability Characteristics”, em “New Developments in Alternative Fuels for CI Engines”, edição SAE SP-1608, pp 21-29, 2001 MARTINS, J.J.G., "Fuel Preparation in Port-Injected Engines", SAE 1992 Transactions, Vol.101, Journal of Fuels & Lubricants, Section 4, pp 621-632, 1992 A diferença que existe entre estas duas formas de referenciar não é significativa. No primeiro caso deverá, para além da organização não obedecer a critérios alfabéticos, apenas colocar no texto o número da referência; no segundo caso deverá citar o nome do autor (ex: segundo Beroun e Martins (1992)...). Na forma numérica de referenciação é necessário que o número indicativo das referências seja crescente ao longo do texto (começando por 1). Em engenharia esta forma de referenciar é geralmente a mais utilizada, pois é vulgar o mesmo autor escrever vários artigos no mesmo ano, o que impossibilitaria a indicação alfabética. Em casos especiais, é necessária autorização por escrito do autor para se poder utilizar trabalho já publicado. Tal pode acontecer quando se transcrevem resultados, gráficos, figuras, etc. No entanto, a fonte deverá ser sempre indicada, mesmo quando não foi solicitada autorização ao autor. Uma citação sem referência bibliográfica poderá ser considerada plágio. 3.9 Bibliografia Por vezes os conceitos usados no trabalho são gerais (por exemplo os conceitos termodinâmicos) pelo que não é importante indicar em cada ponto a referência em questão, embora o autor se tenha baseado numa dada obra. Nestes casos refere-se essa obra na Guia para Elaboração de Relatórios 6 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Bibliografia. Assim, na Bibliografia deverão aparecer todos os livros (incluindo apontamentos) que foram consultados pelo autor na execução do trabalho e na escrita do relatório. Se o trabalho incluiu conceitos termodinâmicos ou desenhos, deverão ser referidos os livros de termodinâmica e de desenho usados como apoio. Por vezes a Bibliografia serve para dar pistas para consulta suplementar sobre o assunto (tal como é o caso deste trabalho). A lista da bibliografia deverá aparecer ordenada alfabeticamente. 3.10 Anexos No final do corpo do relatório, devem ser colocados os Anexos, divididos entre si por uma página onde conste o número (ou letra) do anexo e o seu título. Nos Anexos deve-se incluir trabalho realizado pelo autor, mas que devido à sua extensão, complexidade ou superficialidade não deva ser parte integrante do texto principal. Exemplos são deduções matemáticas de fórmulas, experiências para comprovação de resultados, desenhos, etc. Todos os Anexos devem ser referenciados no texto e aparecer por ordem crescente. Quando o anexo for dividido em capítulos, haverá o interesse em nomear os Anexos por letras (A, B, ...) de modo a que os capítulos apresentem uma sucessão diferente das do texto base (A1; A2; A2-1; B1, B2, ...) 3.11 Apêndices Os Apêndices podem coexistir com os Anexos, sendo a sua apresentação em tudo semelhante a estes. Deverão também ser referenciados no texto. Nos Apêndices deverão incluir-se cópias de trabalhos de outros autores (quando tal seja necessário), catálogos, tabelas técnicas e outros que não sejam criados pelo autor e não devam ser colocados no texto principal. 3.12 Figuras e Tabelas As figuras e as tabelas devem ser referenciadas no texto do relatório. Quanto à numeração deverá ser utilizado primeiro o número do capítulo e depois o número da figura desse capítulo. Por exemplo, a terceira figura do capítulo 2, deverá ser: (fig. 2.3); a primeira figura do capítulo 4 deverá ser: (fig. 4.1). Desta forma, se necessitar de introduzir novas figuras no relatório, aquando da sua elaboração, será necessário renumerar apenas as figuras desse capítulo. Um exemplo de Guia para Elaboração de Relatórios 7 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica uma figura (Fig.3.1) e de uma tabela (Tab.3.1) podem ser vistas nesta página. De notar que o título da figura aparece após esta (abaixo), enquanto que o título da tabela aparece antes dela (por cima). 140 20 Gasóleo 14.5 43.2 Gasolina 14.6 44 Hidrogénio 34.3 120 80 60 40 hidrogénio 6.47 100 gasolina Metanol 120 gasóleo Poder calorífico metanol A/f Poder Calorífico (MJ/kg) Tab.3.1 - Propriedades de alguns combustíveis 14.6 34.3 20 0 6.47 14.5 A/F Fig.3.1 - Poder calorífico de alguns combustíveis 3.13 Notas de Rodapé Deverão ser utilizadas preferencialmente notas de rodapé(a), em vez de notas remetidas para o final do capítulo ou do trabalho. Contudo, há autores que preferem colocar as notas no final do capítulo ou no final do trabalho. Este critério é bastante discutível, pois dificulta a leitura do texto, por obrigar a um constante salteamento de páginas. A numeração poderá ser diferente da usada, por exemplo, para as referências(b). As notas de rodapé devem ser numeradas ao longo do texto (pelo menos, ao longo de cada capítulo) e não por página. 3.14 Paginação É importante o relatório ser paginado com algarismos. A paginação deverá ser iniciada na página da Introdução. As páginas anteriores (Resumo, Agradecimentos, Índice, Nomenclatura, Glossário) deverão ser paginadas de outro modo (i, ii, iii, ...). Por vezes, em obras grandes, a página em que se inicia um capítulo não apresenta o seu número escrito. Tal não deverá ser usado em relatórios mais pequenos. (a) Exemplo de nota de rodapé. (b) Neste texto para as notas de rodapé usa-se (a, b, c...) e para as referências algarismos árabes (1, 2, 3...). Guia para Elaboração de Relatórios 8 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Os Anexos e Apêndices deverão ser paginados e continuar a paginação normal do texto, em vez de possuir paginação específica. Desta maneira será mais fácil encontrar um dado assunto num Anexo ou Apêndice. CONCLUSÕES É importante um relatório ser escrito de uma forma clara e usando as regras estabelecidas. O relatório deverá ser paginado, conter Índice, Resumo, Conclusões, além dos vários capítulos. Poderá também, para melhor clareza, incluir Índice de Tabelas, Índice de Figuras, Glossário de termos, Nomenclatura, Anexos e Apêndices. Elementos como figuras, tabelas, Notas de Rodapé, Bibliografia e Referências, deverão também ser incluídas (quando necessário) de acordo com as regras apresentadas. REFERÊNCIAS 1] "Norma Portuguesa NP-48", Direcção Geral de Qualidade 2 MONTEIRO, António A. Caetano, "Notas sobre Apresentação de Relatórios", Universidade do Minho, 1985 3 MARTINS, Jorge José Gomes, "Sistema Internacional de Unidades", Universidade do Minho, 1995 BIBLIOGRAFIA ALMEIDA, Guilherme, "Sistema Internacional de Unidades (SI)", Plátano,1997 AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, "Standard Practice for Use of the International System of Units (SI)", ASTM, 1993 BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES, "Le Système International d'Unités, SI", 6th. ed. HMSO, 1993 Guia para Elaboração de Relatórios 9 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica CEIA, Carlos, "Normas para Apresentação de Trabalhos Científicos", Editorial Presença, Lisboa 1995 ECO, Umberto, "Como se Faz uma Tese em Ciências Humanas", 6ª edição, Editorial Presença, 1997. FRADA, João José Cúcio, "Guia Prático para Elaboração e Apresentação de Trabalhos Científicos", Edições Cosmos, Lisboa, 1996. Instituto Português da Qualidade, "N.P. 405, Norma Portuguesa para Referências Bibliográficas", Instituto Português da Qualidade, Lisboa, 1998. Instituto Português da Qualidade, "Grandezas e Unidades do Sistema Internacional (S.I.)", I.P.Q., 1992 JARDIM, Maria Estela, "Terminologia, Símbolos e Unidades para Grandezas Físico-Químicas", Escolar Editora, 1985 PHILLIPS, Estelle M.; PUGH D.S., "Como Preparar um Mestrado ou Doutoramento", Lyon Edições, Mem Martins, 1998. Guia para Elaboração de Relatórios 10 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica ANEXO A Exemplo de Capa (Trabalho Individual) Guia para Elaboração de Relatórios 11 Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica Título do Trabalho Número, Nome do Autor [se vários autores, listar por ordem alfabética] (ajustar o nº de linhas, de forma à data ficar no fim da folha) Guimarães, dia de mês de ano Nome da Disciplina (cor 50% cinzento) Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica ANEXO B Exemplo de Capa (Trabalho de Grupo) Guia para Elaboração de Relatórios 13 Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica Título do Trabalho Grupo de Trabalho: Nº Refª Número, Nome do Autor [listar os autores por ordem alfabética] (ajustar o nº de linhas, de forma à data ficar no fim da folha) Guimarães, dia de mês de ano Nome da Disciplina (cor 50% cinzento) Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Número Mecanográfico Exemplo de Lombada (ou nº Grupo) Para trabalhos facilitar a arquivados identificação (geralmente 12 345 G-99 PASSOS DINÂMICA DIAS DE dos na vertical e em estante), solicita-se que seja Nome do Autor (ou Nome da Disciplina, em Relatórios de Grupo) AGUIAR SISTEMAS MOTA ESTÁTICOS preparada uma lombada com informações úteis. Para uniformizar a apresentação da lombada, sugere-se que seja utilizada a disposição indicada na coluna à direita (que pode ser impressa directamente em capas 2006 Além disso, devem ser evitada a utilização de argolas metálicas (do tipo ‘espiral’) na encadernação do trabalho. A largura da coluna deve ser adequada à espessura do relatório, sem prejudicar a legibilidade do texto. Sugere-se que o sentido de impressão do título na lombada permita a sua legibilidade, com o trabalho pousado numa superfície horizontal e com a capa voltada para cima. Guia para Elaboração de Relatórios PROJECTO DE EQUIPAMENTO PARA DETECÇÃO Ano de Submissão que se fixa facilmente à capa do relatório). DE VIDA INTELIGENTE EM ALFA-CENTAURO Título do Trabalho ANÁLISE CRÍTICA AO MÉTODO DE CRÍTICA ANALÍTICA para termocolagem, ou papel autocolante 2006 15 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica ANEXO C Sistema Internacional de Unidades Guia para Elaboração de Relatórios 16 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica C1. Introdução A nova forma do sistema métrico (criado em 1875 como Convenção do Metro) foi adoptado em 1960 como Sistema Internacional de Unidades (SI), pela 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM). Desde esta data que o SI tem sido adoptado pela maioria dos países, com a excepção (quase única) dos USA. Em Portugal O SI é obrigatório desde 1983. O grande interesse do seu uso reside na sua simplicidade (principalmente em comparação com o sistema imperial) e com a anulação das equivalências entre trabalho e calor. No SI qualquer forma de energia é representada pela mesma unidade, o joule, acabando com as calorias (esta denominação pode ter diferentes valores, empregando-se também o termo "frigoria"), com o quilograma-força metro e com o watt hora. Uma adicional vantagem é a exactidão que a sua coerência implica (1 watt é exactamente igual a 1 joule / 1 segundo e a 1 newton 1 metro / 1 segundo). Embora o SI seja baseado em unidades base ou fundamentais, ele permite o uso das chamadas unidades derivadas. Associado ao uso do SI, existem regras para a escrita e notação das várias unidades e um sistema de múltiplos e sub-múltiplos. Outras unidades, tais como dia ou litro, embora não pertençam ao SI, são reconhecidas como importantes e outras, tais como a milha náutica e o hectare podem ser usadas, mas desaparecerão no futuro. Outras unidades, embora tendo feito parte de anteriores CGPM, não devem ser usadas. São exemplos o carate, o mícron e a caloria. C2. Unidades fundamentais O SI é baseado em sete unidades base ou fundamentais: quantidade comprimento (l) massa (m) tempo (t) corrente eléctrica (I) temperatura termodinâmica (T) intensidade de luminosidade (Iv) quantidade de matéria nome metro quilograma segundo ampere kelvin candela mole símbolo m kg s A K cd mol C3. Unidades suplementares Como o ângulo plano e o ângulo sólido são quantidades expressas por quocientes adimensionais, foi necessário criar duas unidades suplementares, que são adimensionais em Guia para Elaboração de Relatórios 17 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica relação às unidades fundamentais. Estas são: quantidade nome ângulo plano radiano ângulo sólido esterradiano símbolo rad sr C4. Unidades derivadas As unidades derivadas são expressas algebricamente em termos das unidades fundamentais, por meio de símbolos matemáticos de multiplicação e divisão: quantidade área volume velocidade aceleração caudal volúmico massa volúmica caudal mássico volume específico viscosidade cinemática massa molar concentração nome metro quadrado metro cúbico metro por segundo metro por segundo quadrado metro cúbico por segundo quilograma por metro cúbico quilograma por segundo metro cúbico por quilograma metro quadrado por segundo quilograma por mole mole por metro cúbico símbolo m2 m3 m/s m/s2 m3/s kg/m3 kg/s m3/kg m2/s kg/mol mol/m3 Outras unidades derivadas têm nome e símbolo próprio, podendo também ser representadas em termos do SI: quantidade nome símbolo frequência hertz Hz força newton N pressão,tensão pascal Pa energia, trabalho, calor, entalpia joule J potência watt W carga eléctrica coulomb C potencial eléctrico volt V capacitância farad F resistência eléctrica ohm conductância siemens S fluxo magnético weber Wb dens. fluxo magnético tesla T indutância henry H fluxo luminoso lumen lm iluminância lux lx (expressão em termos de outras unidades) s-1 m.kg.s-2 N/m2 N.m J/s s.A W/A C/V V/A A/V V.s Wb/m2 Wb/A cd.sr lm/m2 Algumas unidades derivadas são expressas em termos de unidades fundamentais e derivadas: Guia para Elaboração de Relatórios 18 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica quantidade símbolo viscosidade Pa.s momento N.m tensão superficial N/m densidade de fluxo térmico W/m2 capacidade térmica, entropia J/K capacidade térmica específica, entropia específica J/(kg.K) energia específica, entalpia específica J/kg condutibilidade térmica W/(m.K) coeficiente de transferência de calor W/(m2.K) resistência térmica K/W densidade de carga eléctrica C/m3 densidade de fluxo eléctrico C/m2 energia molar J/mol entropia molar, calor específico molar J/(mol.K) quantidade de luz lm.s C5. Regras na escrita e uso do SI Na elaboração deste documento usaram-se algumas regras que são recomendadas internacionalmente, tais como: - os dígitos de um número são separados por espaços em grupos de três, com início da vírgula (ponto) decimal: 3 223 456,3 0,345 734 54; - exceptuam-se da regra anterior números com quatro dígitos na sua parte inteira, em que não deve haver separação desta: 3456 2674,254 874; - a vírgula (ponto) decimal é colocada sobre a linha de escrita; - o produto de duas ou mais unidades (fundamentais ou derivadas) pode ser indicado por meio de um ponto acima da linha de escrita ou por um espaço: N .m ou N m - a divisão entre duas ou mais unidades pode ser indicado por uma linha oblíqua, por uma linha horizontal ou por expoentes negativos: m/s m s m.s-1 - a linha oblíqua não deve ser repetida (se necessário, usar parêntesis): m/s2 ou m.s-2 mas não J/(kg.K) ou J.kg-1.K-1 Guia para Elaboração de Relatórios m/s/s mas não J/kg/K 19 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica - o nome das unidades é escrito com letras minúsculas, mesmo que derivem dum nome próprio; o símbolo derivado dum nome próprio é escrito com maiúscula: pascal - Pa - aos símbolos não se pode adicionar um "s" no plural(c): 2 kg - em virtude da letra l se poder confundir com o número 1, alguns países adoptaram a letra L para a unidade litro; assim, excepcionalmente, adoptam-se dois símbolos (l e L) para a unidade litro, prevendo-se a supressão de um deles no futuro. C6. Múltiplos e sub-múltiplos Os múltiplos e sub-múltiplos das várias unidades são construídos pela adição de um prefixo ao nome da unidade e de uma letra a anteceder a(s) letra(s) correspondente à unidade. Em 1991 (19ª CGPM) eram utilizados os seguintes factores: factor 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 100 10 0.1 0.01 0.001 0.000 001 0.000 000 001 0.000 000 000 001 0.000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 000 000 001 factor 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24 prefixo yotta zetta exa peta tera giga mega quilo hecto deca deci centi mili micro nano pico fento ato zepto yocto símbolo Y Z E P T G M k h da d c m n p f a z y Exemplos: gigahertz (GHz); megawatt (MW); quilojoule (kJ); centímetro (cm); miligrama (mg); microsegundo (s); nanometro (nm); picofaraday (pF). Somente é possível juntar-se um prefixo a cada unidade. Um milionésimo de um miligrama denomina-se micrograma e não milimiligrama e um milionésimo de micrograma denomina-se nanograma e não milimicrograma. (c) De notar que, da mesma forma, se devem referir as unidades no singular: ‘dois joule’ e não ‘dois joules’ Guia para Elaboração de Relatórios 20 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Um prefixo aplicado a uma unidade faz parte dessa unidade, a qual é sujeita a qualquer potência que a ela seja aplicada: 1mm3 significa 1(mm)3=10-9 m3 e não 1m(m)3=10-3 m3 Outros exemplos: 1 cm3 = (10-2 m)3 = 10-6 m3 1 cm-1 = (10-2 m)-1 = 102 m-1 1 V/cm = (1 V)/(10-2 m) = 102 V/m O uso do quilograma como unidade fundamental pode criar alguns problemas. Neste caso não se aplica a regra normal dos prefixos em relação à unidade fundamental (kg) mas a um dos seus sub-múltiplos, o grama (g). Mil quilogramas serão representados por 103 103 g = 1 106 g = 1 Mg As seguintes recomendações poderão ajudar o leitor a escolher o tipo de representação das unidades: - é preferível a utilizar potências de 10 elevadas a múltiplos de 3 ou -3; - o uso dos prefixos hecto, deca, deci e centi deve ser limitado a casos em que habitualmente são utilizados: centímetro, hectolitro, etc.; - quando se expressa uma quantidade por um valor numérico e uma certa unidade, é conveniente usar prefixos que resultem em valores numéricos entre 0,1 e 1000; - por vezes é conveniente, ao construir tabelas, o uso de cabeçalhos tais como 10 3 m2, para simplificar a leitura; - sempre que for possível, é preferível usar prefixos somente no numerador. A tabela da página seguinte mostra uma selecção de múltiplos de unidades SI recomendados pela ISO. São também adicionadas unidades que, embora não estejam totalmente de acordo com o SI, o seu uso é de tal maneira generalizado que persistirá, pelo menos durante um certo período de tempo: Guia para Elaboração de Relatórios 21 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica quantidade ângulo unidade SI com mult. e sub-mult. rad,mrad,rad área m2,km2,dm2,cm2,mm2 binário calor específico N.m,MN.m,kN.m,mN.m,N.m J/(kg.K),kJ/(kg.K) comprimento m,km,cm,mm, m,nm energia J,TJ,GJ,MJ,kJ,mJ força N,MN,kN,mN,N frequência Hz,THz,GHz,MHz,kHz massa kg,Mg,g,mg,g massa volúmica kg/m3,Mg/m3,kg/dm3,g/cm3 potência pressão W,GW,MW,kW,mW,W Pa,GPa,MPa,kPa,mPa,Pa tempo s,ks,ms,s,ns tensão velocidade Pa,GPa,MPa,kPa,mPa,Pa m/s vel. de rotação s-1 viscosidade viscos. cinem. volume Pa.s,mPa.s m2/s,mm2/s m3,dm3,cm3,mm3 outras unidades grau(°) = pi/180 rad minuto(') = 1/60° segundo(") = 1/60' hectare(ha) = 104 m2 are(a) = 100 m2 kJ/(kg.°C) J/(kg.°C) milha náutica = 1852 m ångstrom(Å) = 0,1 nm quilowatt-hora (kWh) = 3,6 MJ tonelada(t) = 1 Mg t/m3 = Mg/m3 kg/L = kg/dm3 g/mL = g/cm3 g/L = 10-3 g/cm3 bar = 105 Pa mbar = 100 Pa bar = 10-1 Pa dia(d) = 24 h hora(h) = 60 min minuto(min) = 60 s semana,mês,ano N/mm2 = 1 MPa km/h = 1/3,6 m/s nó = 0,514 444 m/s rotações por segundo rotações por minuto hectolitro(hL) = 0,1 m3 litro(L) = 1 dm3 mililitro(mL) = 1 cm3 Há, por vezes, problemas na nomenclatura dos grandes números, para o que a 9ª CGPM (1984) estabeleceu a regra N: 106N = (N)ilião que resulta em: Guia para Elaboração de Relatórios 22 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 106 = milhão 1 000 000 12 10 = bilião 1 000 000 000 000 1018 = trilião 1 000 000 000 000 000 000 1024 = quatrilião 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1030 = quintilião 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 1036 = sextilião 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 42 10 = septilião 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 1048 = octilião 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 De notar que os países do continente americano (incluindo Brasil) não usam esta regra, pelo que não haverá correspondência directa entre os nomes. Por exemplo, one bilion (USA) corresponde a one thousand milions (Reino Unido) e um bilhão (Brasil) corresponde a mil milhões (Portugal). Nos USA a regra prevalecente é a 103N = (N)ilião C7. Unidades do sistema CGS No campo da mecânica, o sistema CGS era baseado em três unidades básicas: o centímetro, o grama e o segundo. Baseadas nestas unidades existem outras derivadas com nomes especiais, sendo preferível evitar o seu uso. Estas são: nome erg dyne poise stokes símbolo erg dyn P St valor no SI 10-7 J 10-5 N 0,1 Pa.s 10-4 m2/s C8. Outras Unidades A aplicação quase universal das unidades SI implica o afastamento do uso de unidades de outros sistemas, pelo que se aconselha a não usar as seguintes unidades: nome fermi carate atmosfera quilograma força caloria símbolo fermi carat atm kgf cal micron estere (st) Guia para Elaboração de Relatórios valor no SI 10-15 m 0,2 g 101,325 kPa 9,806 65 N (a 15°C) = 4,1855 J (tabela internacional) = 4,186 8 J (termoquímica) = 4,184 J (dietistas) = 4 185,5 J 10-6 m 1 m3 (medição de madeira) 23 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica C9. Constantes Universais Existem um grande número de constantes resultantes das equações e unidades usadas para descrição do universo, tais como a definição da aceleração média da gravidade, do número de moléculas num mole de substância (número de Avogadro) ou de muitos outros. Algumas constantes desapareceram com a introdução do SI, tal como o equivalente mecânico do calor. Algumas destas constantes podem ser vistas no seguinte quadro: nome símbolo aceleração da gravidade g ano luz atmosfera normal atm boltzman k calor latente de fusão da água calor latente de vap. da água constante solar electrão-volt mach ma nº avogadro pi stefan-boltzman universal dos gases perfeitos R velocidade da luz (vazio) c Guia para Elaboração de Relatórios valor no SI 9,806 65 m/s2 9,460 528 1015 m 101,325 kPa 1,380 622 kJ/(kmol.K) 333.7 kJ/kg (a 101,325 kPa) 2,257 1 MJ/kg (a 101,325 kPa) 1,360 kW/m2 (fora da atmosfera) 1,602 19 10-19 J 331,36 m/s (a 0ºC e 101,325 kPa) 6.022 1023 3,141 59 56,696 1 10-9 W/(m2.K4) 8,314 34 kJ/(kg.K) 0,299 79 109 m/s 24 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica ANEXO D Conversão de Unidades Guia para Elaboração de Relatórios 25 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica D1. Conversão de Unidades Inglesas em Unidades SI (nota: pode-se considerar que o decímetro cúbico é similar ao litro) ACELERAÇÃO 1 ft/s2 0,304 799 m/s2 ÁREA 1 milha quadrada 1 acre 1 yd2 1 ft2 1 in2 2,589 99 km2 4 046,86 m2 0,836 127 m2 0,092 903 m2 6,451 6 cm2 BINÁRIO 1 lbf.ft 1 lbf.in 1,355 82 N.m 0,112 984 8 N.m CALOR ESPECÍFICO 1 btu/(lb.°F) 1 ft.lbf/(lb.°F) 4,186 8 kJ/(kg.K) 5,380 32 J/(kg.K) CAUDAL MÁSSICO 1 lb/h 1 lb/s 1 lb/s 0,125 998 g/s 7,559 87 g/s 0,453 592 kg/s CAUDAL VOLÚMICO 1 ft3/s 1 gal/h 1 gal/min 1 gal/s 1 USgal/h 1 USgal/min 1 USgal/s 28,316 8 dm3/s 1,262 803 cm3/s 75,768 2 cm3/s 4,546 09 dm3/s 1,051 503 cm3/s 63,090 2 cm3/s 3.785 412 dm3/s COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 1 btu/(ft2.h.°F) 5,678 26 W/(m2.K) CONDUTIBILIDADE TÉRMICA 1 Btu.ft/(ft2.h.°F) 1 Btu.in/(ft2.h.°F) 1 Btu.in/(ft2.s.°F) Guia para Elaboração de Relatórios 1,730 73 W(m.K) 0,144 228 W/(m.K) 519,220 W/(m.K) 26 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica CONSUMO DE COMBUSTÍVEL 1 gal/milha 1 USgal/milha 1 milha/gal (mpg) 1 milha/USgal (USmpg) 2,824 81 dm3/km 2,352 15 dm3/km 0,354 006 km/dm3 0,425 144 km/dm3 (para converter mpg em L/100km e vice versa deve-se usar a expressão: x=282,481/y; para converter USmpg em L/100km e vice versa deve-se usar a expressão: x=235,214/y) CONSUMO ESPECÍFICO 1 lb/(hp.h) DISTÂNCIA 1 milha 1 yd (jarda) 1 ft (pé) 1 in (polegada) 1 thou (mili polegada) 1 milha náutica 0,102 778 g/J (= 608,277 g/(kW.h)) 1,609 34 km 0,914 4 m 0,304 8 m 2,54 cm 25,4 10-6 m 1852 m (arco com 1 minuto de grau de longitude) ENERGIA 1 hp.h (horsepower.hora) 1 Btu 1 ft.lbf 1 ft.pdl 2,684 52 MJ 1,055 06 kJ 1,355 82 J 42,140 mJ ENTROPIA ESPECÍFICA 1 Btu/(lb.°R) 4,186 8 kJ/(kg.K) FORÇA 1 lbf 1 ozf 1 pdl (poundal) 4,448 222 N 0,278 014 N 0,138 255 N MASSA 1 stone 1 lb (libra) 1 oz (onça) 1 tn (tonelada imperial) 6,350 29 kg 0,453 592 37 kg 28,349 5 g 907,184 7 kg MASSA VOLÚMICA 1 lb/ft3 1 lb/in3 1 lb/gal 1 oz/gal 16,018 5 kg/m3 27,679 9 mg/m3 99,776 3 kg/m3 7.489 152 kg/m3 Guia para Elaboração de Relatórios 27 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica POTÊNCIA 1 hp (horsepower) 1 ft.lbf/s 1 Btu/h 1 Btu/s 745,700 W (= 1.013 870 ch – cheval vapeur) 1,355 82 W 0,292 810 W 1.054 118 kW PRESSÃO 1 lbf/ft2 1 lbf/in2 (psi) 1 pdl/ft2 1 inHg 1 tn/ft2 1 tn/in2 47,880 3 Pa 6,894 76 kPa 1,488 16 Pa 3,386 39 kPa 95,760 52 kPa 13,789 51 mPa VELOCIDADE 1 mph (milha por hora) 1 ft/s 1 ft/min 1 in/s 1 in/min 1 nó (milha náutila por hora) 0,447 040 m/s 0,304 8 m/s 5,08 mm/s 2,54 cm/s 0,423 333 mm/s 0,514 444 m/s = 1,852 km/h VOLUME 1 yd3 1 ft3 1 in3 1 gal (galão imperial) 1 USgal 1 barril (imperial) (=36 gal) 1 barril de petróleo (=42 USgal) 1 pt (pint) 1 USpt (pint) 0,764 555 m3 0,028 316 8 m3 16,387 1 cm3 4,546 09 dm3 3,785 41 dm3 163,6 dm3 158,987 dm3 0,568 261 dm3 0,473 177 dm3 VOLUME ESPECÍFICO 1 ft3/lb 1 in3/lb 1 gal/lb 62,428 dm3/kg 36,127 3 cm3/kg 10,022 4 dm3/kg D2. Conversão de Unidades Métricas (não SI) em Unidades SI ACELERAÇÃO 1 gal (galileu) 1 mgal 1 g (gravidade) 0,01 m/s2 10-5 m/s2 9.806 65 m/s2 ÁREA 1 ha (hectare) 104 m2 Guia para Elaboração de Relatórios 28 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 1 a (are) 100 m2 BINÁRIO 1 kgf.m 9,806 65 N.m COMPRIMENTO 1 Å (ångstrom) 1 ano luz 10-10 m 9,460 528 1015 m CONSUMO ESPECÍFICO 1 g/(kW.h) 1 g/(ch.h) 0.277 778 10-9 kg/J 0.377 667 10-9 kg/J (= 1,359 6 g/(kW.h)) ENERGIA 1 kW.h 1 ch.h 1 frigoria (1000cal15) 1 cal (dietista) 1 kgf.m 1 cal (tab.internacional) 1 cal15 (a 15°C) 1 cal termoquímica 1 termia 1 tep (ton.equivalente petróleo) 1 erg 1 electrão-volt 3.6 MJ 2,647 8 MJ 4,185 5 kJ 4,185 5 kJ 9,806 65 J 4,186 8 J 4,185 5 J 4,184 J 4,186 8 MJ 41,868 GJ 10-7 J 1,602 19 10-19 J ENERGIA ESPECÍFICA 1 kcal/kg 4,186 8 kJ/kg ENTROPIA ESPECÍFICA 1 kcal(kg.°C) 4,186 8 kJ/(kg.K) CALOR ESPECÍFICO 1 kcal/(kg.°C) 4,186 8 kJ/(kg.K) CONDUTIBILIDADE TÉRMICA 1 kcal.m/(m2.h.°C) 1 cal.cm/(cm2.s.°C) 1,163 W/(m2.K) 41,868 W/(m.K) FLUXO DE CALOR 1 kcal/(m2.h) 1 cal/(cm2.s) 1,163 W/m2 41,868 kW/m2 FORÇA 1 kgf 1 dyn 9,806 65 N 10-5 N Guia para Elaboração de Relatórios 29 Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica MASSA 1 t (tonelada) 1 q (quintal) 1 carate 1000 kg 100 kg 0,2 g POTÊNCIA 1 ch,PS (cavalo-vapor) 735,499 W (ch = cheval vapeur; PS = Pferdestarke) 1 erg/s 10-7 W POTÊNCIA TÉRMICA 1 cal/s 1 kcal/h 4,186 8 W 1,163 W PRESSÃO 1 Mbar 1 kbar 1 atm 1 bar 1 mmHg 1 torr 1 mbar 1 kgf/cm2 1 kgf/m2 1 mmH2O 1 mtorr 100 GPa 100 MPa 101,325 kPa 105 Pa 133,322 Pa 133,322 Pa 100 Pa 98,066 5 kPa 9,806 65 Pa 9,806 65 Pa 0,133 322 Pa TENSÃO SUPERFICIAL 1 dyn/cm 10-3 N/m VELOCIDADE 1 km/h 1 mach 0.277 778 m/s 331,46 m/s VISCOSIDADE 1 cp (centipoise) 0,001 Pa.s VISCOSIDADE CINEMÁTICA 1 cst (centistokes) 10-6 m2/s Guia para Elaboração de Relatórios (= 0.986 320 hp) 30