PhysCalc Pro — Calculadora de Propiedades Fisicas Industriales
PhysCalc Pro es una aplicacion web disenada para calcular, analizar y resolver propiedades fisicas utilizadas en procesos industriales. Fue desarrollada como solucion tecnologica para TecnoIndustria S.A.S., empresa dedicada a la produccion y distribucion de materiales industriales.
La aplicacion permite resolver 7 tipos de calculos fisicos:
| Requisito | Especificacion |
|---|---|
| Navegador web | Google Chrome 80+, Firefox 75+, Edge 80+, Safari 13+ |
| Conexion a internet | Solo para acceder a GitHub Pages. Funciona offline una vez cargada. |
| Dispositivo | PC, laptop, tablet o celular |
| Resolucion minima | 320px de ancho (responsive) |
| Instalacion | No requiere instalacion |
| Registro | No requiere cuenta ni registro |
Chrome, Firefox, Edge o Safari en cualquier dispositivo.
Visita la pagina del proyecto en GitHub Pages o abre el archivo index.html localmente.
Desde la pagina principal (blog), presiona el boton verde para abrir la calculadora.
Usa las pestanas superiores para elegir el tipo de calculo que necesitas.
La calculadora se compone de los siguientes elementos:
En la parte superior. Contiene el logo y un enlace para volver a la pagina principal (blog).
7 botones horizontales: Calor, Temperatura, Presion, Caudal Vol., Caudal A×v, Energia Pot. y Eficiencia. Al hacer clic en uno se muestra su panel.
Contiene: titulo, formula, descripcion, selector "Resolver para", campos de entrada, boton de calcular y caja de resultado.
Cuadro azul/verde que permite elegir cual variable quieres calcular. Al cambiarlo, la formula se reorganiza y el campo objetivo se marca con borde verde punteado.
Cada campo indica: nombre de la variable, simbolo, unidad de medida y restricciones. Los campos con borde rojo tienen un valor invalido.
Aparece en gris (deshabilitado) hasta que todos los campos tengan valores validos. Se activa en azul cuando esta listo.
Muestra el resultado con el valor numerico, la unidad y el detalle del calculo paso a paso.
Debajo de los paneles. Guarda los ultimos 10 calculos realizados con hora, modulo, resultado y formula usada.
Haz clic en la pestana correspondiente al calculo que necesitas.
Usa el selector "Resolver para:" para indicar cual variable quieres calcular. La formula se reordena automaticamente.
Escribe los datos en los campos activos (fondo blanco). El campo objetivo (fondo verde, borde punteado) se llenara con el resultado.
Si un campo se marca en rojo, corrige el valor. El mensaje debajo del campo te indica que esta mal. El boton se habilita solo cuando todos los campos son validos.
El resultado aparece en la caja verde y se guarda en el historial. El campo objetivo tambien muestra el valor calculado.
Calcula la energia termica necesaria para calentar o enfriar una sustancia.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| Q | Calor (energia termica) | Joules (J) | Puede ser negativo (enfriamiento) |
| m | Masa de la sustancia | Kilogramos (kg) | Debe ser > 0 |
| c | Calor especifico del material | J/(kg·°C) | Debe ser > 0 |
| ΔT | Cambio de temperatura (final - inicial) | °C | No puede ser 0. Negativo = enfriamiento |
| Resolver para | Formula despejada |
|---|---|
| Q (Calor) | Q = m · c · ΔT |
| m (Masa) | m = Q / (c · ΔT) |
| c (Calor especifico) | c = Q / (m · ΔT) |
| ΔT (Cambio de temp.) | ΔT = Q / (m · c) |
Problema: ¿Cuanta energia se necesita para calentar 5 kg de agua de 20°C a 80°C?
Resultado: Q = 5 × 4186 × 60 = 1,255,800 J (1,255.8 kJ)
El sistema absorbe calor (calentamiento).
Problema inverso: Si se transfirieron 500,000 J a 10 kg de un metal y la temperatura subio 50°C, ¿cual es el calor especifico del metal?
Resultado: c = 500000 / (10 × 50) = 1000 J/(kg·°C)
| Material | c en J/(kg·°C) |
|---|---|
| Agua | 4186 |
| Aluminio | 897 |
| Hierro / Acero | 450 |
| Cobre | 385 |
| Plomo | 128 |
| Vidrio | 840 |
| Aceite industrial | 1800 - 2000 |
| Concreto | 880 |
Convierte un valor de temperatura entre las tres escalas: Celsius, Fahrenheit y Kelvin.
| Escala | Simbolo | Punto de congelacion del agua | Punto de ebullicion del agua | Cero absoluto |
|---|---|---|---|---|
| Celsius | °C | 0 °C | 100 °C | -273.15 °C |
| Fahrenheit | °F | 32 °F | 212 °F | -459.67 °F |
| Kelvin | K | 273.15 K | 373.15 K | 0 K |
Entrada: 350 °F (temperatura de un horno industrial)
Resultado: 176.67 °C = 350 °F = 449.82 K
| Proceso / Material | °C | °F | K |
|---|---|---|---|
| Congelacion del agua | 0 | 32 | 273.15 |
| Temperatura ambiente estandar | 25 | 77 | 298.15 |
| Ebullicion del agua (nivel del mar) | 100 | 212 | 373.15 |
| Soldadura de estano | 183 | 361 | 456 |
| Horno de templado de acero | 800 - 900 | 1472 - 1652 | 1073 - 1173 |
| Fusion del aluminio | 660 | 1220 | 933 |
| Fusion del hierro | 1538 | 2800 | 1811 |
Calcula la presion ejercida por una fuerza sobre una superficie, o despeja la fuerza o el area.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| P | Presion | Pascales (Pa) | Debe ser ≥ 0 |
| F | Fuerza aplicada | Newtons (N) | Debe ser ≥ 0 |
| A | Area de la superficie | Metros cuadrados (m²) | Debe ser > 0 |
| Resolver para | Formula |
|---|---|
| P (Presion) | P = F / A |
| F (Fuerza) | F = P · A |
| A (Area) | A = F / P |
Problema: Una prensa hidraulica aplica 50,000 N sobre un piston de 0.02 m². ¿Cual es la presion?
Resultado: P = 50000 / 0.02 = 2,500,000 Pa (2.5 MPa = ~24.7 atm)
| Unidad | Equivalencia en Pa |
|---|---|
| 1 atmosfera (atm) | 101,325 Pa |
| 1 bar | 100,000 Pa |
| 1 PSI (lb/in²) | 6,894.76 Pa |
| 1 mmHg (torr) | 133.32 Pa |
Determina el volumen de fluido que pasa por un punto en un tiempo dado.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| Q | Caudal (flujo volumetrico) | m³/s | Debe ser > 0 |
| V | Volumen del fluido | m³ | Debe ser > 0 |
| t | Tiempo transcurrido | Segundos (s) | Debe ser > 0 |
| Q = V / t | V = Q · t | t = V / Q |
Problema: En 60 segundos pasan 0.3 m³ de agua por una tuberia. ¿Cual es el caudal?
Resultado: Q = 0.3 / 60 = 0.005 m³/s (5 litros/s)
Problema inverso: ¿Cuanto tiempo tarda en pasar 2 m³ a un caudal de 0.01 m³/s?
Resultado: t = 2 / 0.01 = 200 segundos (3 min 20 s)
| Unidad | Equivalencia |
|---|---|
| 1 m³/s | 1000 litros/s |
| 1 litro/s | 0.001 m³/s |
| 1 m³/h | 0.000278 m³/s |
| 1 galon/min (GPM) | 0.0000631 m³/s |
Relaciona el caudal con la seccion transversal de la tuberia y la velocidad del fluido.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| Q | Caudal | m³/s | Debe ser > 0 |
| A | Area de la seccion transversal | m² | Debe ser > 0 |
| v | Velocidad del fluido | m/s | Debe ser > 0 |
| Q = A · v | A = Q / v | v = Q / A |
Problema: Una tuberia tiene seccion de 0.05 m² y el agua fluye a 3 m/s. ¿Cual es el caudal?
Resultado: Q = 0.05 × 3 = 0.15 m³/s (150 litros/s)
Problema inverso: Necesitas un caudal de 0.02 m³/s con una velocidad maxima de 2 m/s. ¿Que area de tuberia necesitas?
Resultado: A = 0.02 / 2 = 0.01 m² (diametro ~11.3 cm)
| Diametro nominal | Area interna aprox. (m²) |
|---|---|
| 1 pulgada (25 mm) | 0.000507 |
| 2 pulgadas (50 mm) | 0.00203 |
| 4 pulgadas (100 mm) | 0.00811 |
| 6 pulgadas (150 mm) | 0.01824 |
| 8 pulgadas (200 mm) | 0.03243 |
Calcula la energia almacenada por un objeto debido a su posicion a cierta altura.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| Ep | Energia potencial | Joules (J) | Debe ser ≥ 0 |
| m | Masa del objeto | kg | Debe ser > 0 |
| g | Aceleracion gravitacional | m/s² | Entre 0.1 y 30 |
| h | Altura sobre el punto de referencia | m | Debe ser ≥ 0 |
| Ep = m · g · h | m = Ep / (g · h) |
| g = Ep / (m · h) | h = Ep / (m · g) |
Problema: Un montacargas eleva 200 kg a 12 metros de altura. ¿Cual es la energia potencial?
Resultado: Ep = 200 × 9.8 × 12 = 23,520 J (23.52 kJ)
Problema inverso: Se necesitan 49,000 J para elevar una carga a 10 m. ¿Cual es la masa?
Resultado: m = 49000 / (9.8 × 10) = 500 kg
| Cuerpo | g (m/s²) |
|---|---|
| Tierra | 9.8 |
| Luna | 1.6 |
| Marte | 3.7 |
| Jupiter | 24.8 |
| Venus | 8.87 |
Mide el porcentaje de energia aprovechada vs la energia total suministrada.
| Variable | Descripcion | Unidad | Restriccion |
|---|---|---|---|
| η | Eficiencia | % | 0% a 100% |
| Eutil | Energia util (aprovechada) | J | Debe ser ≥ 0 |
| Etotal | Energia total (suministrada) | J | Debe ser > 0 |
| Rango | Clasificacion |
|---|---|
| 80% - 100% | Excelente rendimiento |
| 50% - 79% | Rendimiento aceptable |
| 25% - 49% | Rendimiento bajo — requiere optimizacion |
| 0% - 24% | Rendimiento critico — revision urgente |
Problema: Un motor consume 10,000 J y produce 7,500 J de trabajo util. ¿Cual es su eficiencia?
Resultado: η = (7500 / 10000) × 100 = 75% — Rendimiento aceptable
| Sistema | Eficiencia tipica |
|---|---|
| Motor electrico | 85% - 95% |
| Motor de combustion interna | 25% - 40% |
| Panel solar fotovoltaico | 15% - 22% |
| Bombilla LED | 80% - 90% |
| Bombilla incandescente | 5% - 10% |
| Caldera industrial | 80% - 95% |
| Turbina de gas | 30% - 40% |
| Central termoelectrica | 33% - 45% |
La seccion de historial se encuentra debajo de los paneles de calculo y funciona de la siguiente manera:
| Constante | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Gravedad terrestre (g) | 9.8 | m/s² |
| Presion atmosferica | 101,325 | Pa |
| Cero absoluto | -273.15 | °C |
| Calor especifico del agua | 4,186 | J/(kg·°C) |
| Densidad del agua | 1,000 | kg/m³ |
| Prefijo | Simbolo | Factor | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| kilo | k | 1,000 | 1 kJ = 1,000 J |
| mega | M | 1,000,000 | 1 MPa = 1,000,000 Pa |
| giga | G | 1,000,000,000 | 1 GJ = 1,000,000,000 J |
| mili | m | 0.001 | 1 mm = 0.001 m |
| centi | c | 0.01 | 1 cm = 0.01 m |
| Mensaje | Causa | Solucion |
|---|---|---|
| Debe ser mayor que cero | Ingresaste 0 o un valor negativo en un campo que no lo permite | Escribe un valor positivo |
| No puede ser cero | El campo es un denominador en la formula y causaria division por cero | Ingresa un valor distinto de cero |
| No puede ser negativo | Magnitudes fisicas como area, masa o volumen no pueden ser negativas | Verifica el signo del valor |
| Kelvin no puede ser negativo | La escala Kelvin empieza en 0 (cero absoluto) | Ingresa un valor ≥ 0 |
| Minimo: -273.15 °C | No existe temperatura menor al cero absoluto | Verifica tu valor de temperatura |
| Maximo: 100 | La eficiencia no puede superar el 100% | Verifica los valores de energia |
| Eutil no puede superar Etotal | Viola la ley de conservacion de energia | La energia util debe ser menor o igual a la total |
| Max ~24.8 m/s² (Jupiter) | El valor de gravedad es irreal | Usa un valor entre 0.1 y 30 |
| Valor no valido | El campo contiene texto o caracteres no numericos | Ingresa solo numeros |
El boton se habilita solo cuando todos los campos requeridos tienen valores validos. Revisa si algun campo tiene borde rojo o esta vacio.
Si. Usa el punto (.) como separador decimal. Ejemplo: 0.05, 3.14, 9.81.
Es correcto. Un Q negativo significa que el sistema libera calor (enfriamiento). Ocurre cuando ΔT es negativo.
No. El historial se pierde al cerrar o recargar la pagina. Es solo una referencia temporal.
Solo para cargar la pagina. Una vez abierta, funciona sin conexion.
Si. El diseno es responsive y se adapta a cualquier tamano de pantalla.
Ese es el campo de la variable que estas resolviendo (el resultado). Si quieres ingresar un valor ahi, cambia la opcion en "Resolver para:".