Единицы измерения физических величин

Дата добавления: 2014-07-19 | Просмотров: 1701

При расчете процессов и аппаратов приходится пользоваться данными о физических свойствах веществ (плотность, вязкость и др.) и параметрами, характеризующими состояние этих веществ (скорость, давление и др.) Все эти величины могут измеряться разными единицами.

В настоящее время подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц (СИ). Допускается применять единицы, не входящие в СИ, их сочетание с единицами СИ, а также некоторые нашедшие широкое применение на практике десятичные кратные и дольные единицы от вышеперечисленных величин.

В основе Международной системы единиц СИ лежат 7 основных (табл.1.1) и 2 дополнительные (радиан и стерадиан) единицы измерения.

Т а б л и ц а 1.1. Основные единицы измерения

Практически для измерения температуры используется градус цельсия (1 ^оС = 1 К).

Производные единицы СИ образовываются из основных и дополнительных единиц по правилам образования когерентных производных единиц. Например, единицу скорости образуют с помощью уравнения:

,

где v– скорость;

S – длина пройденного точкой пути;

τ – время движения точки.

Подстановка вместо S и τ их единиц измерения дает

.

17 производных единиц имеют специальные наименования (по фамилиям ученых, внесших наибольший вклад в данную область физических знаний) и пишутся с заглавной буквы.

Например: сила, вес – ньютон (Н), давление – паскаль (Па) и др.

Для удобства измерений применяются десятичные кратные и дольные единицы, наиболее распространенные из которых приведены в табл. 1.2.

Т а б л и ц а 1.2. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

Например: 1 кПа = 10³ Па = 1000 Па.

Рассмотрим единицы измерения некоторых величин, наиболее часто используемых в курсе "Процессы и аппараты".

Длина. Основной единицей измерения является метр (м). Применяются также дольные единицы:

1 м = 100 см = 1000 мм = 10⁶ мкм.

Площадь. Измеряется в квадратных метрах (м²) и дольных единицах:

1 м² = 10000 см².

Объем, вместимость. Измеряется в кубических метрах (м³) и внесистемной единицей – в литрах (л).

1 м³ = 1000 л.

Время. Основной единицей является секунда (с). В качестве внесистемных единиц используются минута (мин), час (ч) и сутки (сут):

1 сут = 24 ч; 1 ч = 60 мин = 3600 с; 1 мин = 60 с.

Масса. Масса выражается в килограммах; в связи с тем, что килограмм содержит приставку "кило", то для образования кратных и дольных единиц массы используется дольная единица – грамм (0,001 кг), и приставки присоединяются к слову грамм. Например, миллиграмм (мг). Дольную единицу массы – грамм допускается применять и без присоединения приставки:

1 кг = 1000 г; 1 г = 1000 мг

Допускается применение внесистемной единицы - тонна:

1 т = 1000 кг.

В химической технологии количество вещества выражают в молях (киломолях).

Мольная масса выражается в кг/кмоль и численно равна молекулярной массе. Например, мольная масса кислорода (О₂) равна 32 кг/ кмоль.

Сила, вес. На основании закона механики:

F=ma,

где F – сила;

m – масса; кг

a – ускорение, м/с².

Сила в системе СИ имеет размерность и называется ньютоном (Н):

1Н = .

Вес (сила притяжения тела к Земле) выражается в единицах силы (Н).

Работа (энергия). В системе СИ работа (энергия) измеряется в джоулях.

Работа равна произведению силы на путь (длину). Размерность работы в системе СИ

[А ] =[F L]= [ Нм]= [ Дж ].

Мощность. Мощность – работа, произведенная в единицу времени. Единица мощности, равная 1 Дж/с, называется ваттом (Вт)

[N] =[А/ t] =[Дж/с] =[ Вт].