Международная система единиц СИ окончательно перестала опираться на материальные эталоны — Наука
МОСКВА, 20 мая. /ТАСС/. Принципы расчета эталонных значений килограмма, ампера, кельвина и моля Международной системы СИ меняются во Всемирный день метрологии, который отмечается 20 мая. Новые определения были утверждены в ноябре 2018 года в Версале на 26-й Генеральной конференции по мерам и весам.
Международная система единиц СИ (Systme international d’units, SI, СИ) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы, созданной в XVIII веке. Она принята в качестве основной в большинстве стран мира и наиболее часто используется в науке и технике, являясь самой широко используемой системой единиц в мире. Базовые единицы СИ — это метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела (единица силы света).
Последние изменения открывают новый этап в истории системы СИ — с сегодняшнего она окончательно переходит с эталонов в качестве материальных объектов на более стабильные методы расчетов значений при помощи формул, основанных на физических константах (постоянных величинах, входящих в уравнения, описывающие фундаментальные законы природы и свойства материи).
«Это приводит к более простому и более фундаментальному определению всей системы СИ и исключает последнее из определений, основанных на материальном артефакте — международном прототипе килограмма», — отмечается на сайте Международного бюро мер и весов (Bureau International des Poids et Mesures, BIPM). Изменения обеспечат большую стабильность системы СИ в будущем, также говорится в сообщении.
Килограмм оставался последней мерой, эталоном которой служил материальный объект. С 20 мая эталонный килограмм будет рассчитываться с помощью универсальной формулы, основанной на принципах квантовой физики, что гарантирует большую стабильность значений единицы.
Эталонный килограмм: от гири к формуле
Цилиндр из платино-иридиевого сплава, служивший эталоном килограмма до этого дня, хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр во Франции. Его масса была принята в качестве определения килограмма в 1889 году. Век спустя специалисты обнаружили, что эталон килограмма постепенно становится легче в сравнении с официальными копиями.
За 100 лет их масса изменилась по отношению к эталону на 50 микрограмм (0,05 миллиграмм).
Согласно изменениям, принятым на 26-й Генеральной конференции по мерам и весам 16 ноября 2018 года, килограмм теперь будет определяться не массой материального объекта, а количеством электрической энергии, которое необходимо, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм. Энергия, в свою очередь, будет рассчитываться на основе постоянной Планка.
Прикладное значение изменений
Введение нового определения повлияет на развитие тех научных областей и промышленных отраслей, где результат напрямую зависит от точности расчетов массы. Заместитель руководителя Росстандарт Сергей Голубев считает, что переход к новому определению килограмма может способствовать развитию фармацевтики.
«[Фармацевтика] — это одна из отраслей промышленности, где отмечается нехватка точности существующих подходов и определений <…> Фармацевтика и научная деятельность, если мы говорим о килограмме, — два ключевых направления, где произойдут какие-то перемены с переходом на новые определения», — сказал он корреспонденту ТАСС.
Говоря о конкретных преимуществах, которые получат производители и потребители лекарств после перехода на использование эталона килограмма в виде физической формулы, Голубев назвал «более точные дозировки, лучшее качество препаратов и лучшую воспроизводимость их свойств от партии к партии».
Еще три новых эталона
На 26-й Генеральной конференции по мерам и весам 16 ноября 2018 государства — члены Международного бюро мер и весов проголосовали за пересмотр Международной системы единиц (СИ), изменив мировое определение не только килограмма (единица массы), но и ампера (единица силы электрического тока), кельвина (единица термодинамической температуры) и моля (единица измерения количества вещества). Новые определения еще трех единиц системы СИ основаны на фиксированных числовых значениях элементарного заряда (e), постоянной Больцмана (k) и постоянной Авогадро (N A).
Кельвин определялся как определенная часть термодинамической температуры тройной точки воды — значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трех фаз (твердом, жидком и газообразном состояниях).
Теперь 1 кельвин соответствует заданным параметрам изменения тепловой энергии. Для выражения единицы требуется постоянная Больцмана — физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией.
«Новое определение [эталона кельвина] — определение термодинамическое, истинная температура. По старому определению это была так называемая практическая температура. Если вам нужно было изменить температуру, скажем, 3 тыс. градусов <…> погрешность получалась очень большая, около 3 градусов кельвина. Сейчас же, по этому определению, вы получаете десятые доли градуса, то есть во много раз повышается точность измерения температуры, в том числе высокой температуры <…> Точность измерения температуры, в том числе высокой, нужна для очень многих областей — это полупроводниковые технологии, технологии волоконных линий, металлургия, физика», — сказал ТАСС доктор технических наук, профессор Всероссийского научно-исследовательского института оптико-физических измерений Виктор Саприцкий.
Моль, определявшийся как количество вещества системы (к примеру, в растворе), содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг, теперь определяется как количество вещества системы, которая содержит число Авогадро (физическая постоянная, соответствующая числу атомов или молекул, содержащихся в одном моле вещества).
«[Новое определение эталона моля] очень важно для химии, биологии, медицины, пищевой промышленности — здесь важно знать соотношение веществ, которые смешиваются, потому что это завязано на молекулярную массу, и, соответственно, на единицу моль. Уточнение касается числа Авогадро — фундаментальной физической константы, наряду со скоростью света и зарядом электрона, которая определяет многие макропроцессы», — сообщил ТАСС доктор технических наук, профессор Всероссийского научно-исследовательского института оптико-физических измерений Геннадий Левин.
Новый эталон ампера определяется как электрический ток, соответствующий заданному значению потока элементарных электрических зарядов в секунду.
Для выражения единицы требуется заряд электрона.
Измерение массового эталона с помощью электромеханического прибора «баланс Киббла»
© EPA-EFE/CHRISTOPHE PETIT TESSON
Что такое метрология
Как отмечается на сайте Международного бюро мер и весов, метрология — это наука об измерениях, охватывающая как экспериментальные, так и теоретические определения на любом уровне неопределенности в любой области науки и техники.
Отмечается, что от метрологии зависит эффективная и надежная работа сложной сети услуг, поставок и коммуникаций. «Например: экономический успех стран зависит от способности производить и продавать точно изготовленные и испытанные продукты и компоненты; <…> здоровье человека в решающей степени зависит от способности поставить точный диагноз и в котором надежные измерения приобретают все большее значение», — говорится на сайте бюро.
Во Всемирный день метрологии отмечают подписание Метрической конвенции, которая заложила основу для глобального сотрудничества в области науки об измерениях в ее промышленном, коммерческом и общественном применении.
Конвенция была подписана 20 мая 1875 года представителями 17 стран. «Первоначальная цель Метрической конвенции — всемирное единообразие измерений — остается такой же важной сегодня, как это было в 1875 году», — отмечается на сайте Международного бюро мер и весов.
Также Всемирный день метрологии в этом году посвящен изменению системы единиц СИ. Его тема — «Международная система единиц измерения — принципиально лучше».
Основные единицы измерения СИ
Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.
В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование системы СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения.
По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).
Основные единицы системы СИ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках системы СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.
Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины ( метр) и для единицы измерения веса ( килограмм).
В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.
В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т.
к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики.
В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».
В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества (моль).
В настоящее время система СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли СИ).
Основные единицы измерения СИ
| Физическая величина | Единица измерения | Символ |
| длина | метр | м |
| время | секунда | с |
| масса | килограмм | кг |
| электрический ток | ампер | А |
| термодинамическая температура | кельвин | К |
| количество вещества | моль | моль |
Единицы измерения СИ, образованные из основных единиц
| Физическая величина | Единица измерения | Символ |
| сила света | кандела | кд |
| площадь | квадратный метр | м2 |
| объем | кубический метр | м3 |
| скорость | метр в секунду | м/с |
| ускорение | метр в секунду квадратную | м/с2 |
| частота волны | обратный метр | 1/м |
| плотность | килограмм на кубический метр | кг/м3 |
| удельный объем | кубический метр на килограмм | м3/кг |
| плотность тока | ампер на квадратный метр | А/м2 |
| напряженность магнитного поля | ампер на метр | А/м |
| удельное количество вещества | моль на кубический метр | моль/м3 |
| яркость | кандела на квадратный метр | кд/м2 |
Единицы измерения СИ, образованные из основных и имеющие специальное имя и символическое обозначение
| Физическая величина | Единица измерения | Символ | Выражение через основные единицы |
| угол | радиан | рад | m · m-1 = 1 |
| объемный угол | стерадиан | ср | m2 · m-2 = 1 |
| частота | герц | Гц | s-1 |
| сила, вес | ньютон | Н | m · kg · s-2 |
| давление | паскаль | Па | m-1 · kg · s-2 |
| работа, энергия | джоуль | Дж | m2 · kg · s-2 |
| мощность | ватт | Вт | m2 · kg · s-3 |
| электрический заряд, количество электричества | кулон | Кл | s · A |
| напряжение, потенциал, электродвижущая сила | вольт | В | m2 · kg · s-3 · A-1 |
| электрическая емкость | фарада | Ф | m-2 · kg-1 · s4 · A2 |
| электрическое сопротивление | омм | Ом | m2 · kg · s-3 · A-2 |
| электрическая проводимость | сименс | См | m-2 · kg-1 · s3 · A2 |
| магнитный поток | вебэр | Вб | m2 · kg · s-2 · A-1 |
| магнитная индукция | тесла | Тл | kg · s-2 · A-1 |
| индуктивность | генри | Гн | m2 · kg · s-2 · A-2 |
| световой поток | люмен | лм | cd |
| освещенность | люкс | лк | m-2 · cd |
Внесистемные единицы измерения
| Физическая величина | Единица измерения | Символ |
| угол | градус | град |
| температура | градус Цельсия | оC |
| цвет | цвет |
Приставки единиц измерения
| Коэффициент | Приставка | Обозначение |
| 10*24 | ||
| 10*21 | ||
| 10*18 | атто | а |
| 10*15 | фемто | ф |
| 10*12 | тэрра | Т |
| 10*9 | гига | Г |
| 10*6 | мега | М |
| 10*3 | кило | к |
| 10*2 | гекто | г |
| 10*1 | дэка | д |
| 10-1 | дэци | дц |
| 10-2 | санти | с |
| 10-3 | милли | мл |
| 10-6 | микро | мк |
| 10-9 | нано | н |
| 10-12 | пико | п |
| 10-15 | фемто | ф |
| 10-18 | атто | ат |
| 10-21 | цэпто | ц |
| 10-24 | окто | ок |
СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЙ • Большая российская энциклопедия
В книжной версии
Том 30.
Москва, 2015, стр. 302Скопировать библиографическую ссылку:
Москва, 2015, стр. 302Авторы: А. С. Дойников
СИСТЕ́МЫ ЕДИНИ́Ц ИЗМЕРЕ́НИЙ, совокупности основных и производных единиц измерений вместе с их дольными и кратными единицами, определёнными в соответствии с установленными для данной системы правилами. Метод построения С. е. и. первоначально был разработан К. Гауссом. С. е. и. строятся путём выбора миним. числа осн. единиц, через которые выражают все практически применяемые единицы измерений, называемые производными. Размеры осн. единиц измерений в данной С. е. и. принимаются по соглашению и могут различаться в разных системах.
Число осн. единиц в системе выбирается из соображений удобства её применения. Напр., метрическая система мер 1791 базировалась на одной осн. единице – метре, затем на двух – метре и килограмме. Производные единицы образуются в соответствии с уравнениями, связывающими соответствующие величины с величинами осн. единиц. Первоначально предполагалось, что осн. единицы должны воспроизводиться совершенно независимо друг от друга. Фактически в С. е. и. появились значит. отступления от этого принципа. Напр., в Международной системе единиц (СИ) метр по определению (резолюция 17-й Генеральной конференции по мерам и весам, 1983) связан с секундой. Единицам, входящим в конкретную С. е. и., приписывают символич. размерность (см. Размерность в метрологии), отражающую их связь с осн. единицами этой системы. В С. е. и. могут входить единицы безразмерных величин.
Этапом в истории развития С. е. и. стала появившаяся в 1881 СГС система единиц (дальнейшее развитие Гаусса системы единиц), в которой приняты три осн. единицы: длины – сантиметр, массы – грамм, времени – секунда. Позднее, в связи с необходимостью применения системы СГС для измерений не только механич., но и электромагнитных величин, были введены её разновидности (системы СГСЭ, СГСМ и др.). Следующим этапом стало принятие в 1950 системы единиц Джорджи (системы МКСА), в которой к метру, килограмму и секунде добавилась четвёртая осн. единица – ампер. Дальнейшее развитие подобных систем привело к разработке и принятию в 1960 когерентной Междунар. системы единиц (СИ). Система МКСА вошла в СИ как её составная часть, применяемая для электрич. и магнитных величин. Необходимость включения в систему тепловых и световых величин привела к добавлению в СИ ещё двух осн.
единиц – кельвина и канделы. В 1971 в число осн. единиц СИ была включена единица количества вещества – моль.
В теоретич. и атомной физике применяют естественные системы единиц, в которых за размеры осн. единиц приняты фундам. физич. константы (напр., система единиц Планка, Хартри система единиц). Практически необходимым оказывается также применение некоторых внесистемных единиц.
| Наименование величин | Единица измерения | |
|---|---|---|
| Наименование | Обозначение | |
| Основные величины | ||
| Длина | метр | м |
| Масса | килограмм | кг |
| Время | секунда | с |
| Сила электрического тока | ампер | А |
| Термодинамическая температура | градус Кельвина | К |
| Сила света | кандела | кд |
| Количество вещества | моль | моль |
| Важнейшие производные величины | ||
| Площадь | квадратный метр | м² |
| Объем | кубический метр | м³ |
| Частота | герц | Гц |
| Плотность | килограмм на кубический метр | кг/м³ |
| Скорость | метр в секунду | м/с |
| Угловая скорость | радиан в секунду | рад/с |
| Ускорение | метр на секунду в квадрате | м/с² |
| Сила | ньютон | Н |
| Давление (механическое напряжение) | паскаль | Па |
| Динамическая вязкость | паскаль-секунда | Па×с |
| Кинематическая вязкость | квадратный метр в секунду | м²/с |
| Работа, энергия, количество теплоты | джоуль | Дж |
| Теплоемкость системы | джоуль на кельвин | Дж/К |
| Удельная теплоемкость | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг×К) |
| Коэффициент теплообмена (теплоотдачи, теплопередачи) | ватт на квадратный метр-кельвин | Вт/(м²×К) |
| Теплопроводность | ватт на метр-кельвин | Вт/(м×К) |
| Мощность, поток энергии | ватт | Вт |
| Электрическое напряжение, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила | вольт | В |
| Электрическое сопротивление | ом | Ом |
| Световой поток | люмен | лм |
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м² |
| Освещенность | люкс | лк |
| Важнейшие внесистемные тепловые единицы | ||
| Количество теплоты | калория | кал |
| Термодинамический потенциал | килокалория | ккал |
| Удельная теплота | калория на грамм | кал/г |
| Удельный термодинамический потенциал | килокалория на килограмм | ккал/кг |
| Теплоемкость системы | калория на градус Цельсия | кал/°С |
| килокалория на градус Цельсия | ккал/°С | |
| Удельная теплоемкость | калория на грамм-градус Цельсия | кал/(г×°С) |
| Коэффициент теплообмена (коэффициент теплоотдачи) | калория на квадратный сантиметр-секунду-градус Цельсия | кал/(см²×с×°С) |
| Коэффициент теплопередачи | килокалория на квадратный метр-час-градус Цельсия | ккал/(м²×ч×°С) |
| Теплота сгорания | килокалория на кубический метр | ккал/м³ |
Энергетическое образование
1. Международная система единиц СИ
Международная система единиц, СИ — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы.
Полное официальное описание СИ вместе с её толкованием содержится в действующей редакции Брошюры СИ и Дополнении к ней, опубликованных Международным бюро мер и весов (МБМВ). Брошюра СИ издаётся с 1970 года, с 1985 года выходит на французском и английском языках, переведена также на ряд других языков, однако официальным считается текст только на французском языке.
СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1960 году, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
СИ определяет семь основных единиц физических величин и производные единицы (сокращённо — единицы СИ или единицы), а также набор приставок. СИ также устанавливает стандартные сокращённые обозначения единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные наименования, например, единице радиан.
Приставки можно использовать перед наименованиями единиц. Они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
Основные единицы СИ
| Величина | Единица | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Наименование | Символ размерности | Наименование | Обозначение | |||
| русское | французское/английское | русское | международное | |||
| Длина | L | метр | mètre/metre | м | m | |
| Масса | M | килограмм | kilogramme/kilogram | кг | kg | |
| Время | T | секунда | seconde/second | с | s | |
| Сила электрического тока | I | ампер | ampère/ampere | А | A | |
| Температура | Θ | кельвин | kelvin | К | K | |
| Количество вещества | N | моль | mole | моль | mol | |
| Сила света | J | кандела | candela | кд | cd | |
Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций — умножения и деления. Некоторым из производных единиц для удобства присвоены собственные наименования, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.
Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется, или из определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).
Часто одна и та же единица может быть записана по-разному, с помощью разного набора основных и производных единиц. Однако на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл величины. Например, для записи значения момента силы следует использовать Н·м, и не следует использовать м·Н или Дж.
Наименование некоторых производных единиц, имеющих одинаковое выражение через основные единицы, может быть разным. Например, единица измерения «секунда в минус первой степени» (1/с) называется герц (Гц), когда она используется для измерения частоты, и называется беккерель (Бк), когда она используется для измерения активности радионуклидов.
Производные единицы, имеющие специальные наименования и обозначения
| Величина | Единица | Обозначение | Выражение через основные единицы | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русское наименование | французское/английское наименование | русское | международное | ||
| Плоский угол | радиан | radian | рад | rad | м·м−1 = 1 |
| Телесный угол | стерадиан | steradian | ср | sr | м2·м−2 = 1 |
| Температура Цельсия | градус Цельсия | degré Celsius/degree Celsius | °C | °C | K |
| Частота | герц | hertz | Гц | Hz | с−1 |
| Сила | ньютон | newton | Н | N | кг·м·c−2 |
| Энергия | джоуль | joule | Дж | J | Н·м = кг·м2·c−2 |
| Мощность | ватт | watt | Вт | W | Дж/с = кг·м2·c−3 |
| Давление | паскаль | pascal | Па | Pa | Н/м2 = кг·м−1·с−2 |
| Световой поток | люмен | lumen | лм | lm | кд·ср |
| Освещённость | люкс | lux | лк | lx | лм/м² = кд·ср/м² |
| Электрический заряд | кулон | coulomb | Кл | C | А·с |
| Разность потенциалов | вольт | volt | В | V | Дж/Кл = кг·м2·с−3·А−1 |
| Сопротивление | ом | ohm | Ом | Ω | В/А = кг·м2·с−3·А−2 |
| Электроёмкость | фарад | farad | Ф | F | Кл/В = с4·А2·кг−1·м−2 |
| Магнитный поток | вебер | weber | Вб | Wb | кг·м2·с−2·А−1 |
| Магнитная индукция | тесла | tesla | Тл | T | Вб/м2 = кг·с−2·А−1 |
| Индуктивность | генри | henry | Гн | H | кг·м2·с−2·А−2 |
| Электрическая проводимость | сименс | siemens | См | S | Ом−1 = с3·А2·кг−1·м−2 |
| Активность радиоактивного источника | беккерель | becquerel | Бк | Bq | с−1 |
| Поглощённая доза ионизирующего излучения | грей | gray | Гр | Gy | Дж/кг = м²/c² |
| Эффективная доза ионизирующего излучения | зиверт | sievert | Зв | Sv | Дж/кг = м²/c² |
| Активность катализатора | катал | katal | кат | kat | моль/с |
Отношения СИ производных единиц с особыми именами и символами и базовых единиц СИ
Система СИ.
На XXIV Генеральной конференции по мерам и весам 17—21 октября 2011 года была единогласно принята резолюция, в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц переопределить четыре основные единицы СИ: килограмм, ампер, кельвин и моль. Предполагается, что новые определения будут базироваться на фиксированных численных значениях — постоянной Планка, элементарного электрического заряда, постоянной Больцмана и постоянной Авогадро, соответственно. Всем этим величинам будут приписаны точные значения, основанные на наиболее достоверных результатах измерений, рекомендованных Комитетом по данным для науки и техники (CODATA). Под фиксированием (или фиксацией) подразумевается «принятие некоторого точного численного значения величины по определению».
В результате реализации намерений, сформулированных в резолюции, СИ в своём новом виде станет системой единиц, в которой:
- частота сверхтонкого расщепления основного состояния атома цезия-133 в точности равна 9 192 631 770 Гц;
- скорость света в вакууме c в точности равна 299 792 458 м/с;
- постоянная Планка h в точности равна 6,626 06X·10−34 Дж·с;
- элементарный электрический заряд e в точности равен 1,602 17X·10−19 Кл;
- постоянная Больцмана k в точности равна 1,380 6X·10−23 Дж/К;
- число Авогадро NA в точности равно 6,022 14X·1023 моль−1;
- световая эффективность kcd монохроматического излучения частотой 540·1012 Гц в точности равна 683 лм/Вт.
Текущие определения можно записать в следующем виде:
- Килограмм — единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.
- Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10−7 ньютона.
- Кельвин равен 1/273.16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
- Моль — количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.
- Метр, обозначение м, является единицей длины; его величина устанавливается фиксацией численного значения скорости света в вакууме равным в точности 299 792 458, когда она выражена единицей СИ м·с−1.
- Секунда, обозначение с, является единицей времени; её величина устанавливается фиксацией численного значения частоты сверхтонкого расщепления основного состояния атома цезия-133 при температуре 0 К равным в точности 9 192 631 770, когда она выражена единицей СИ с−1, что эквивалентно Гц.
- Кандела, обозначение кд, является единицей силы света в заданном направлении; её величина устанавливается фиксацией численного значения световой эффективности монохроматического излучения частотой 540·1012 Гц равным в точности 683, когда она выражена единицей СИ м−2·кг−1·с3·кд·ср или кд·ср·Вт−1, что эквивалентно лм·Вт−1.
Некоторые единицы, не входящие в СИ, «допускаются для использования совместно с СИ».
| Единица | Французское/английское наименование | Обозначение | Величина в единицах СИ | |
|---|---|---|---|---|
| русское | международное | |||
| минута | minute | мин | min | 60 с |
| час | heure/hour | ч | h | 60 мин = 3600 с |
| сутки | jour/day | сут | d | 24 ч = 86 400 с |
| угловой градус | degré/degree | ° | ° | (π/180) рад |
| угловая минута | minute | ′ | ′ | (1/60)° = (π/10 800) |
| угловая секунда | seconde/second | ″ | ″ | (1/60)′ = (π/648 000) |
| литр | litre | л | l, L | 0.001 м³ |
| тонна | tonne | т | t | 1000 кг |
| непер | neper | Нп | Np | безразмерна |
| бел | bel | Б | B | безразмерна |
| электронвольт | electronvolt | эВ | eV | ≈1.602 177 33·10−19 Дж |
| атомная единица массы, дальтон | unité de masse atomique unifiée, dalton/unified atomic mass unit, dalton | а. е. м. | u, Da | ≈1.660 540 2·10−27 кг |
| астрономическая единица | unité astronomique/astronomical unit | а. е. | au | 149 597 870 700 м (точно) |
| морская миля | mille marin/nautical mile | миля | M | 1852 м (точно) |
| узел | nœud/knot | уз | kn | 1 морская миля в час = (1852/3600) м/с |
| ар | are | а | a | 100 м² |
| гектар | hectare | га | ha | 10000 м² |
| бар | bar | бар | bar | 100000 Па |
| ангстрем | ångström | Å | Å | 10−10 м |
| барн | barn | б | b | 10−28 м² |
Коломенский филиал ФБУ «Ростест-Москва» — Международная система единиц
CИ (SI, фр. Système International d’Unités) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области науки, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США), определения традиционных единиц были изменены — они стали определяться через единицы СИ.
СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений. СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы:
- Длина — метр;
- Масса — килограмм;
- Время — секунда;
- Сила тока – ампер;
- Термодинамическая температура — кельвин;
- Сила света – кандела;
- Количество вещества – моль.
В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других. Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия.
- Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
В России действует ГОСТ 8.417—2002, предписывающий обязательное использование единиц СИ. В нём перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования. По этим правилам, при договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией технических и других документах разрешается применять только международные обозначения единиц. Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.
СИ является развитием метрической системы мер, которая была создана французскими учёными и впервые широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы единицы выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчёт из одной единицы в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм). В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трёх единицах — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега. В 1889 г. 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования. В 1960 XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)». В 1971 XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества (моль).
- Единицы, не входящие в СИ: минута, час, сутки, градус, угловая минута, угловая секунда, литр, тонна, морская миля, узел, гектар, бар, ангстрем.
Метрическая система — общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и грамма. На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц. В настоящее время международно признанной является система СИ. При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни.
Основное отличие метрической системы от применявшихся ранее традиционных систем заключается в использовании упорядоченного набора единиц измерения. Для любой физической величины существует лишь одна главная единица и набор дольных и кратных единиц, образуемых стандартным образом с помощью десятичных приставок. Тем самым устраняется неудобство от использования большого количества разных единиц (таких, например, как дюймы, футы, фадены, мили и т. д.) со сложными правилами преобразования между ними. В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа 10, то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби.
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путем деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха. В настоящее время в системе СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т.п.) и радианы.
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791 и 1795 по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора. Декретом, изданным 4 июля 1837 года, метрическая система была объявлена обязательной к применению во всех коммерческих сделках во Франции. Она постепенно вытеснила местные и национальные системы в других странах Европы и была законодательно признана как допустимая в Великобритании и США.
Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при ее максимальной плотности. Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны, с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.
- Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объема воды.
В связи с этим Международная комиссия по метру в 1872 постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже, «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объема представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».
20 мая 1875 семнадцать стран включая Россию подписали Метрическую конвенцию, и этим соглашением была установлена процедура координации метрологических эталонов для мирового научного сообщества через Международное бюро мер и весов и Генеральную конференцию по мерам и весам. Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года. На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ). В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.
В 90-х годах ХХ века широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники. Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах.
К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей — американский вариант британской системы единиц.
По материалам сайта :www.wikipedia.org
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин. / / Системы измерения СИ, СГС, МКС, МТС, МКГСС, СГСЭ, СГСМ, ES, EM, e.s., e.m., CGS, MKS units Поделиться:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | |
Знакомство с SI | NIST
СИ (метрическая система) проста в использовании! Изучите повседневные контрольные точки SI
Изучение СИ (Международная система единиц, широко известная как метрическая система) требует разработки всего нескольких ориентиров — общего индикатора, который вы можете использовать, чтобы ориентироваться. Ориентиры помогают построить это врожденное понимание того, «сколько». Метрическая система — это полная система измерения, состоящая из 7 основных единиц. Как только вы ознакомитесь с основами SI, вы готовы к работе! ПОДСКАЗКА: Изучение СИ — это не преобразование единиц в уме (это только замедлит вас).Ознакомьтесь с этими ресурсами, чтобы научиться «мыслить метрикой» …
Взгляните на Вселенную! Моделирование и учебные пособия помогают студентам исследовать последовательные порядки величин.
Нанотехнологии — узнайте о малом.
- Шкала вещей — нанометры (Министерство энергетики США). Ознакомьтесь с этой таблицей и откройте для себя масштабы сверхмалых натуральных и синтетических предметов из нано-мира!
- Размер наномасштаба. (Национальная нанотехнологическая инициатива).Эти примеры помогут вам понять, насколько мал нанометр (одна миллиардная метра).
- Что такое наномасштаб? (Университет Висконсин-Мэдисон). Попробуйте это упражнение, чтобы увидеть, как предметы повседневного обихода сравниваются с наномасштабами.
- Как измеряются наномасштабы (Национальное географическое общество). Практические занятия помогают студентам изучить наномасштаб и его сравнение с макро- и микромасштабами. Включите математику и визуальные медиа.
- Насколько мала нано? (Видео — NISE).Что такое нанометр? Что измеряется в нанометрах? Это видео исследует макро, микро и нано масштабы. Доступно на испанском языке.
- Насколько мала нанотехнология? (Зал науки Лоуренса). Изучите эти упражнения, чтобы узнать, как ученые измеряют в наномасштабе.
- «Насколько маленький маленький» (план урока) — Что такое микроорганизм? (НПС — Зион НП). Студенты концептуализируют размер микроорганизмов, используя крупномасштабную модель конкретных организмов.
- Исследуйте мир малого: измерение в нанометрах (Смитсоновский институт).Учащиеся (7 и 8 классы) узнают об относительном размере нанометра и обнаруживают некоторые объекты, которые измеряются в этой единице.
- Микро- и макромиры (NNIN) Это упражнение фокусируется на масштабе и важности использования масштабных полос при представлении наноразмерных структур.
- Насколько он большой? (Стэндфордский Университет). Это упражнение знакомит учащихся (2 и 4 классы) с наномасштабами с использованием метрической системы.
- Насколько велик …? (Живые клетки). В этой анимации сравниваются относительные размеры клеток и организмов.
- Относительные размеры и устройства обнаружения (Университет штата Флорида).
- Насколько маленький маленький? (Зал науки Лоуренса). Играть в игру! Сможете ли вы расположить эти предметы от самых маленьких до самых больших? Конечно, весело!
Международная система единиц (СИ) | Библиотека измерений
Принцип, лежащий в основе Международной системы единиц, заключается в предоставлении одинаковых значений для таких измерений, как длина, вес и время, независимо от того, где в мире производится измерение.Единицы, используемые в этой системе, называются «единицами СИ». Система была учреждена на Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) в 1960 году. Аббревиатура SI расшифровывается как «Le Système International d’Unités».
Международная система единиц включает следующие три категории.
- Базовые блоки
- Дополнительные блоки
- Производные единицы
Базовые блоки
| Сумма | Название устройства | Условное обозначение | Определение |
|---|---|---|---|
| Длина | Метр | м | Расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/2997 секунды. |
| Масса | Килограмм | кг | Это единица измерения веса. Масса международного прототипа килограмм. |
| Время | Второй | с | Длительность 31770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133. |
| Текущий | Ампер | A | Постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с ничтожно малым круглым поперечным сечением и размещать в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, создавал бы между этими проводниками силу, равную 2 × 10-7 ньютонов на метр длина. |
| Термодинамическая температура | Кельвин | К | 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. |
| Количество вещества | Моль | моль | Количество вещества в системе, которая содержит столько элементарных сущностей, сколько атомов в 0,012 кг углерода 12. (Ограничено объектами с уточненным составом.) Элементарные сущности — это субатомные частицы, которые составляют материю и энергию. |
| Светимость | Кандела | кд | Сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 × 1012 герц и имеющего силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан. |
Дополнительные блоки
| Сумма | Название устройства | Условное обозначение | Определение |
|---|---|---|---|
| Угол плоскости | Радиан | рад | Радиан описывает плоский угол, образованный дугой окружности той же длины, что и радиус этой окружности соответствует углу в 1 радиан. |
| Телесный угол | Стерадиан | sr | Стерадиан — это телесный угол в центре сферы, образующий участок поверхности, равный по площади квадрату радиуса сферы. |
Производные единицы
Производные единицы — это комбинация основных и дополнительных единиц, а также математических символов умножения и деления.
| Сумма | Название устройства | Условное обозначение |
|---|---|---|
| Площадь | Квадратный метр | м 2 |
| Объем | Кубический метр | м 3 |
| Скорость | Метр в секунду | м / с |
| Разгон | Метр на секунду в квадрате | м / с 2 |
| Волновое число | Обратный счетчик | м -1 |
| Плотность | Килограмм на кубический метр | кг / м 3 |
| Плотность тока | Ампер на квадратный метр | А / м 2 |
| Напряженность магнитного поля | Ампер на метр | А / м |
| Концентрация (по количеству вещества) | Моль на кубический метр | моль / м 3 |
| Удельный объем | Кубический метр на килограмм | м 3 / кг |
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд / м 2 |
Некоторым производным единицам присваиваются уникальные имена.
| Сумма | Название устройства | Условное обозначение | Композиция |
|---|---|---|---|
| Частота | Герц | Гц | 1 Гц = 1 с -1 |
| Усилие | Ньютон | N | 1N = 1 кг ･ м / с 2 |
| Давление, напряжение | Паскаль | Па | 1 Па = 1 Н / м 2 |
| Энергия, работа, количество тепла | Джоуль | Дж | 1J = 1 Н ･ м |
| Мощность, лучистый поток | Ватт | Вт | Вт = 1 Дж / с |
| Заряд, количество электроэнергии | Кулон | С | 1C = 1 А ･ с |
| Электрический потенциал / разность электрических потенциалов, напряжение, электродвижущая сила | Вольт | В | 1 В = 1 Дж / К |
| Сопротивление (электрическое) | Ом | Ом | 1 Ом = 1 В / А |
| Проводимость (электрическая) | Сименс | S | 1S = 1 Ом -1 |
| Магнитный | Вебер | Вт | 1Wb = 1 В с |
| Плотность магнитного потока, магнитная индукция | тесла | Т | 1T = 1 Вт / м 2 |
| Индуктивность | Генри | H | 1H = 1Wb / A |
| Температура Цельсия | градусов Цельсия | ℃ | 1т = Т-К |
| Световой поток | Люмен | лм | 1лм = 1кд ･ ср |
| Освещенность | Люкс | лк | 1 лк = 1 лм / м 2 |
Справочная информация
Префиксы единиц СИ, указывающие целые степени десяти
| Фактор | Префикс | Символ | Фактор | Префикс | Символ |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 18 | exa | E | 10 -1 | деци | г |
| 10 15 | пета | P | 10 -2 | сенти | c |
| 10 12 | тера | Т | 10 -3 | милли | м |
| 10 9 | гига | G | 10 -6 | микро | µ |
| 10 6 | мега | M | 10 -9 | нано | n |
| 10 3 | кг | к | 10 -12 | пик | с. |
| 10 2 | га | ч | 10 -15 | фемто | f |
| 10 | дека | da | 10 -18 | атто | a |
Несистемные единицы
| Сумма | Название устройства | Условное обозначение | Определение |
|---|---|---|---|
| Время | Минуты | мин. | 1 мин. = 60 с |
| Час | ч | 1ч = 60мин | |
| День | г | 1д = 24ч | |
| Плоский угол | Степень | ° | 1 ° = (π / 180) рад |
| Минуты | ′ | 1 ′ = (1/60) ° | |
| Второй | ″ | 1 ″ = (1/60) ′ | |
| Объем | Литр | л, л | 1л = 1дм 3 |
| Масса | Метрическая тонна | т | 1т = 10 3 кг |
- Назад: Основы измерения Измерение в реальном и автономном режиме
- Далее: Основы измерений Допуски и точность измерений
Преобразование Международной системы единиц
M этрология, наука об измерениях, является частью важной, но в значительной степени скрытой инфраструктуры современного мира.Он нужен нам для высокотехнологичного производства, здоровья и безопасности человека, защиты окружающей среды, изучения глобального климата, передачи информации и фундаментальной науки, лежащей в основе всего этого. Высокоточные измерения больше не являются прерогативой только физических наук и инженерии. Международная система единиц SI (Système International d’unités) предоставляет согласованные на международном уровне средства, с помощью которых мы проводим такие измерения.
На заседании Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM), состоявшейся в Париже 16 ноября 2018 г., была утверждена новая и пересмотренная SI, адаптированная для 21 века.Настоящая заметка предназначена для ознакомления читателей Chemistry International с этими изменениями. Эти изменения будут реализованы 20 мая 2019 г., в следующий Всемирный день метрологии и в годовщину, когда в 1875 г. была впервые подписана Конвенция о счетчиках. Особый интерес для химиков представляют изменения в определении килограмма единиц СИ. и родинка.
В этом контексте хорошо известное вступительное предложение романа Джейн Остин «Гордость и предубеждение» может быть изменено следующим образом: « Это общепризнанная истина, что одинокий человек, обладающий хорошим состоянием, должен нуждаться в хороший набор агрегатов. В последних четырех словах этого предложения Джейн Остин написала: «Должно быть, не хватает жены», но мы заменили «из-за отсутствия хорошего набора квартир». Возможно, нам нужно и то, и другое!
Ниже приводится краткое описание изменений, вносимых в этот новый SI.
1. Каждая из семи основных единиц СИ (секунда, метр, килограмм, ампер, кельвин, моль и кандела) определяется согласованной ссылкой, которая должна быть легко доступна и легко реализована экспериментально кем угодно в любом месте в любое время. с достаточной точностью (достаточно низкой неопределенностью) для наших нужд.Четыре из семи основных единиц, килограмм, ампер, кельвин и моль, имеют пересмотренные определения в новой системе СИ, как описано ниже. Определения секунды, метра и канделы остаются неизменными.
2. Все новые определения в будущем будут выражаться в терминах семи «определяющих констант», которые, как предполагается, удовлетворяют этим требованиям и кратко изложены ниже. Числовые значения этих семи констант, выраженные в единицах СИ, дают определение всех единиц СИ, как основных, так и производных.
Ян Миллс и Роберто Марквардт на заседании CGPM в Париже 16 ноября 2018 года
3. Пересмотренное определение килограмма выбрано, чтобы зафиксировать числовое значение постоянной Планка h , ампера, чтобы зафиксировать числовое значение элементарного заряда e , кельвина, чтобы зафиксировать числовое значение. постоянной Больцмана k ( k B ) и моля для фиксации числового значения постоянной Авогадро N A ( L ), все эти числовые значения выражаются в терминах соответствующей единицы СИ.Определения остальных трех основных единиц, второй, метра и канделы, фиксируют числовое значение сверхтонкого расщепления цезия Δν Cs , скорость света в вакууме c и силу света указанного источника. I v , как и сейчас.
4. Значения семи определяющих констант, перечисленных в таблице 1 ниже, выбраны так, чтобы они соответствовали лучшим экспериментальным значениям на момент принятия новых определений, чтобы сохранить преемственность.
5. Вкратце, Международная система единиц СИ — это система единиц, в которой:
- ·
невозмущенная частота сверхтонкого перехода основного состояния атома цезия 133 Δ ν Cs точно равна 9 192 631 770 Гц,
- ·
скорость света в вакууме c составляет ровно 299 7 м / с,
- ·
постоянная Планка ч равна точно 6.626070 15 × 10 -34 Дж с,
- ·
элементарный заряд e равен 1,602 176 634 × 10 -19 C,
- ·
постоянная Больцмана k точно равна 1,380 649 × 10 -23 Дж / К,
- ·
постоянная Авогадро N A равна точно 6.022 140 76 × 10 23 моль -1 ,
- ·
Световая отдача К кд монохроматического излучения частотой 540 × 10 12 Гц составляет ровно 683 лм / Вт.
, где герц, джоуль, кулон, люмен и ватт с обозначениями единиц измерения Гц, Дж, С, лм и Вт, соответственно, относятся к секундам, метрам, килограммам, амперам, кельвину, молям и канделам. , с символами единиц измерения s, m, кг, A, K, моль и cd, соответственно, согласно Hz = s –1 , J = m 2 кг s –2 , C = A s, лм = Cd sr, а W = m 2 кг с –3 .
Таблица 1:
Семь определяющих констант СИ и семь соответствующих символов, числовых значений и единиц
| Определяющая константа | Символ | Числовое значение | Блок |
| частота сверхтонкого перехода цезия | Δ ν Cs | 9 192 631 770 | Гц |
| скорость света в вакууме | с | 299 792 458 | м с −1 |
| Постоянная Планка | ч | 6.626070 15 × 10 -34 | Дж с |
| элементарный заряд | и | 1.602 176 634 × 10 -19 | С |
| Постоянная Больцмана | к | 1,380 649 × 10 -23 | Дж К -1 |
| Постоянная Авогадро | N A | 6.022 140 76 × 10 23 | моль −1 |
| Световая отдача | K CD | 683 | лм Вт −1 |
Числовые значения семи определяющих констант имеют нулевую неопределенность. Они сведены в Таблицу 1 на этой странице. Определения, основанные на определении констант, называются определениями явных констант; они основаны на фундаментальных константах природы, в отличие от определений явных единиц, которые основаны на определенных экспериментальных процедурах.
Определение единицы путем указания числового значения фундаментальной константы можно понять следующим образом. Значение любой величины Q всегда может быть представлено как произведение его числового значения { Q } и единицы [ Q ], так что мы можем записать Q = { Q } [ Q ] (например, c = 299 792 458 м / с для скорости света в вакууме). Если величина Q сама по себе является единицей, которую мы хотим определить, это можно сделать либо путем указания некоторой удобной ссылки (например, длины прототипа метрической планки, которая использовалась для определения единицы длины в системе СИ до 1980 года). или путем указания числового значения { Q }, выраженного в желаемых единицах СИ (например, числовое значение скорости света 299 792 458, выраженное в единицах м / с, используемых для определения счетчика с 1980 года).Именно этот второй метод использования констант в настоящее время применяется для всех семи основных единиц СИ.
Для химиков определение родинки имеет важное концептуальное следствие. Это равнозначно утверждению, что «Один моль содержит ровно 6,022 140 76 × 10 23 элементарных сущностей», вполне в духе Уильяма Шекспира в « Как вам это понравится»: «Подсчитать атомы так же легко, как и разрешить предложения любовника ». Кроме того, точное и фиксированное количество элементарных сущностей, определяющих родинку, наконец, получает название, которое использовалось для него в течение десятилетий без надлежащего определения: число Авогадро.
В целом, изменения, связанные с новой СИ, приведут к уменьшению неопределенностей в наших знаниях о большинстве фундаментальных констант физики и химии в новой СИ.
Изменения в новой СИ укрепят философскую основу нашей системы единиц по отношению к нашему нынешнему пониманию теоретической и квантовой физики. Однако они никак не повлияют на повседневную работу лаборатории.
Каковы прямые последствия этих изменений для химика, работающего в лаборатории? Например, уравнение
C 2 H 4 O = CH 4 + CO
означает, что один моль оксирана (C 2 H 4 O) разлагается с образованием одного моля метана (CH 4 ) и одного моля окиси углерода (CO).Новое определение родинки не изменит этого значения. Химик в лаборатории продолжит определять количество химического соединения B, n (B), взвешивая соответствующую массу m (B) и устанавливая n (B) = m (B). / M (B), где M (B) — молярная масса B. Он / она продолжит утверждать, что 44,053 г оксирана разлагается с образованием 16,043 г метана и 28,010 г монооксида углерода. Действительно, молярная масса M (B) = M r (B) M u получит компонент неопределенности менее 1 части из 10 9 из-за новой неопределенности молярной массовая константа M u = M ( 12 C) / 12 (см. Таблицу 2; относительная молярная масса M r (B) любого атома B в новой СИ не изменилась).Однако весы в химических лабораториях будут продолжать давать массу (, например, в единицах СИ, кг) с погрешностями, которые намного превышают погрешность молярной массы любого данного химического объекта на порядки, так что изменение в новом определении моль никогда не повлияет на результат определения количества вещества на практике.
Таблица 2:
Относительные стандартные неопределенности для выбора фундаментальных констант в текущей системе СИ и новой системе единиц, умноженные на 10 8 (т.е. в частях на сто миллионов) Примечание: в этой таблице символы обозначают следующие константы: R : молярная газовая постоянная; F : постоянная Фарадея; σ : постоянная Стефана-Больцмана; m e : масса электрона; m u : единая атомная постоянная массы; m ( 12, C): масса атома углерода 12; M ( 12, C): молярная масса углерода 12; α : постоянная тонкой структуры; K J и R K : константы Джозефсона и фон Клитцинга; μ 0 и ε 0 : магнитные и электрические постоянные; Z 0 : полное сопротивление вакуума; N A h : молярная постоянная Планка; и U a U b : коэффициент преобразования между единицей a и единицей b.
| постоянная | текущий SI | новый SI | постоянная | текущий SI | новый SI |
| м (К) | 0,0 | 5,0 | α | 0,068 | 0,068 |
| ч | 5,0 | 0.0 | К Дж | 2,5 | 0,0 |
| e | 2,5 | 0,0 | R К | 0,068 | 0,0 |
| к | 170 | 0,0 | мкм 0 | 0,0 | 0.068 |
| N A | 5,0 | 0,0 | ε 0 | 0,0 | 0,068 |
| R | 170 | 0,0 | Z 0 | 0,0 | 0,068 |
| Ф | 2.5 | 0,0 | N A h | 0,14 | 0,0 |
| σ | 700 | 0,0 | Дж↔кг | 0,0 | 0,0 |
| м e | 5,0 | 0,14 | Дж↔м -1 | 5.0 | 0,0 |
| м u | 5,0 | 0,14 | Дж↔Гц | 5,0 | 0,0 |
| м ( 12 C) | 5,0 | 0,14 | JK | 170 | 0,0 |
| M ( 12 C) | 0.0 | 0,14 | J↔eV | 2,5 | 0,0 |
Ссылки
Marquardt, R., Meija, J., Mester, Z., et al. (2017). Критический обзор предложенных определений основных химических величин и их воздействия на химические сообщества (Технический отчет ИЮПАК). Pure Appl. Chem., , 89, стр. 951-981; https://doi.org/10.1515/pac-2016-0808 Искать в Google Scholar
Marquardt, R., Meija, J., Mester, Z., et al. (2018). Определение крота (Рекомендация IUPAC 2017). Pure Appl. Chem., , 90, стр. 175-180; https://doi.org/10.1515/pac-2017-010610.1515/pac-2017-0106 Поиск в Google Scholar
Mills, I.M, Mohr, P.J., Quinn, T.J., Taylor, B.N. и Уильямс, Э. Р. (2006). Новое определение килограмма, ампера, кельвина и моля: предлагаемый подход к реализации рекомендации 1 CIPM (CI-2005). Metrologia, 43, стр. 227-246; https: // doi.org / 10.1088 / 0026-1394 / 43/3 / 00610.1088 / 0026-1394 / 43/3/006 Искать в Google Scholar
Mills, I.M., Mohr, P.J., Quinn, T.J., Taylor, B.N. и Уильямс, E.R. (2011). Адаптация международной системы единиц к двадцать первому веку. Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки 369, стр. 3907-3924; https://doi.org/10.1098/rsta.2011.018010.1098/rsta.2011.0180 Поиск в Google Scholar
Ульрих Дж. Зачем нам нужно переопределение СИ.Короткие видеоролики EURAMET (13 июня 2018 г.), https://www.euramet.org/?news=40:678 Поиск в Google Scholar
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), On the Future Revision of SI (International System of Units или Système International d’Unités), https://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/ Поиск в Google Scholar
MIls, IM, Килограмм в новой явной константе SIpart II Определения килограмма и крота (2011) Chem. Инт . 33 (5) с.12-15; https://doi.org/10.1515/ci.2011.33.5.12 Поиск в Google Scholar
Опубликовано в сети: 07.01.2019
Опубликовано в Print: 2019-01-01
Международная система измерений (SI)
Метрическая система была разработана во время Французской революции, а стандарты для метра и килограмма были установлены 22 июня 1799 года.
Метрическая система представляла собой элегантную десятичную систему, в которой единицы одного и того же типа определялись степенью десяти.Степень разделения была относительно простой, поскольку различные единицы были названы с предисловиями, указывающими порядок величины разделения. Таким образом, 1 килограмм был 1000 граммов, потому что килограмм — означает 1000.
В отличие от английской системы, в которой 1 миля составляет 5280 футов, а 1 галлон равен 16 чашкам (или 1229 драмов, или 102,48 джиггера), метрическая система явно привлекала ученых. В 1832 году физик Карл Фридрих Гаусс активно продвигал метрическую систему и использовал ее в своей основательной работе по электромагнетизму.
Формализация измерения
Британская ассоциация развития науки (BAAS) начала свою деятельность в 1860-х годах, систематизируя необходимость согласованной системы измерения в научном сообществе. В 1874 году BAAS представила систему измерений cgs (сантиметр-грамм-секунда). В системе cgs в качестве основных единиц использовались сантиметр, грамм и секунда, а другие значения были взяты из этих трех основных единиц. Измерение cgs для магнитного поля было гаусс , благодаря более ранней работе Гаусса по этому вопросу.
В 1875 году было введено соглашение о едином метре. В то время существовала общая тенденция к тому, чтобы блоки были практичными для использования в соответствующих научных дисциплинах. Система cgs имела некоторые недостатки масштаба, особенно в области электромагнетизма, поэтому в 1880-х годах были введены новые единицы измерения, такие как ампер (для электрического тока), ом (для электрического сопротивления) и вольт (для электродвижущей силы).
В 1889 году в соответствии с Общей конвенцией мер и весов (или CGPM, аббревиатура французского названия) система перешла на новые базовые единицы измерения: метр, килограмм и секунда.Начиная с 1901 года было предложено ввести новые базовые блоки, например, для электрического заряда, чтобы завершить систему. В 1954 году в качестве основных единиц были добавлены ампер, Кельвин (для температуры) и кандела (для силы света).
CGPM переименовал ее в Международную систему измерений (или SI, от французской Systeme International ) в 1960 году. С тех пор моль был добавлен в качестве базового количества вещества в 1974 году, в результате чего общее количество базовых единиц достигло семи и завершая современную систему единиц СИ.
Базовые блоки СИ
Система единиц СИ состоит из семи основных единиц, а также ряда других единиц, производных от этих основ. Ниже приведены базовые единицы СИ вместе с их точными определениями , что показывает, почему определение некоторых из них заняло так много времени.
- метр (м) — Базовый блок длины; определяется длиной пути, пройденного светом в вакууме за промежуток времени 1/299 792 458 секунды.
- килограмм (кг) — Базовая единица массы; равняется массе международного прототипа килограмма (введен в эксплуатацию ГКПМ в 1889 г.).
- секунд — Базовая единица времени; длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующая переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния в атомах цезия 133.
- ампер (А) — базовая единица электрического тока; постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным поперечным сечением цепи и размещен на расстоянии 1 метра в вакууме, создает между этими проводниками силу, равную 2 x 10 -7 ньютонов на метр длины.
- Кельвин (градусы К) — Базовая единица термодинамической температуры; доля 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (тройная точка — это точка на фазовой диаграмме, где три фазы сосуществуют в равновесии).
- моль (моль) — Базовая единица вещества; количество вещества в системе, которая содержит столько элементарных объектов, сколько атомов в 0,012 кг углерода 12. При использовании моля должны быть указаны элементарные объекты, которые могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами, другими частицами, или определенные группы таких частиц.
- кандела (кд) — Базовая единица силы света; сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение с частотой 540 x 10 12 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.
Производные единицы SI
Из этих базовых единиц выводятся многие другие единицы. Например, единица измерения скорости в системе СИ — м / с (метр в секунду), используя базовую единицу длины и базовую единицу времени для определения длины, пройденной за заданный период времени.
Перечисление всех производных единиц здесь было бы нереалистичным, но в целом, когда термин определен, соответствующие единицы СИ будут введены вместе с ними. Если вы ищете единицу, которая не определена, посетите страницу единиц СИ Национального института стандартов и технологий.
Под редакцией Энн Мари Хелменстайн, Ph.D.
Базовых единиц СИ — Science Learning Hub
Измерение любой величины включает в себя применение к ней значения путем сравнения его с некоторой точно определенной величиной единицы измерения.Эти стандартные единицы составляют основу всемирно признанного языка, который позволяет измерениям иметь одно и то же значение независимо от того, где они сделаны.
В основе этого лежит метрология, что буквально переводится как наука об измерениях. Оно происходит от двух греческих слов: «метрон» = мера и «логос» = изучение.
Метрология устанавливает общий способ выражения измерений на всех уровнях точности, основанный на Международной системе единиц (СИ). СИ состоит из семи общепризнанных единиц, но другие единицы, такие как скорость (м / с), являются производными от этих семи.Другие единицы, не относящиеся к системе СИ, такие как часы или тонны, также могут быть связаны с системой СИ.
СИ был официально пересмотрен 20 мая 2019 года. В СИ неоднократно вносились изменения на протяжении всей его истории, но это последнее обновление было беспрецедентным и требовало одновременного всемирного соглашения по различным областям метрологии. Четыре базовых единицы — килограмм, ампер, кельвин и моль — были переопределены на основе фиксированных значений некоторых естественных констант, включая постоянную Планка.
Измеренное количество | Единица | Символ | Определение | секунда (hākona) | с | Вторая — длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома 133 Cs. |
длина (roa) | метр (mita) | м | Метр — это расстояние, пройденное светом в вакууме ровно за 1/299 792 458 с. |
масса (папатипу) | килограмм (манокараму) | кг | Килограмм определяется путем фиксации значения h = 6,626070 15 × 10 –34 кг м –34 кг м –34 кг м 2 s -1 и объединяя его с определениями измерителя и секунды, которые зависят от скорости света и заданной частоты перехода атома цезия, соответственно. |
термодинамическая температура (pāmahana wera ahupūngao) | кельвин (кельвин) | K | Кельвин равен изменению термодинамической температуры, которое приводит к изменению тепловой энергии k T на 1,380 649 x 10 –23 Дж. |
количество вещества (rahinga matū) | моль (tīwhanga) | моль | Моль — это количество вещества система, содержащая 6.022 140 76 x 10 23 заданных элементарных сущностей. |
электрический ток (iahiko) | ампер (wae-iahiko) | A | Ампер — это электрический ток, соответствующий потоку 1 / (1,602 176 634 x 10 –19 ) элементарных зарядов в секунду. |
сила света (kukū whakaputa tūrama) | кандела (kānara) | кд | Кандела — это сила света в заданном направлении с частотой источника 540 монохроматического излучения. × 10 12 герц, и интенсивность излучения в этом направлении составляет 1/683 Вт / ср (ватт на стерадиан). |
Объяснение базовых единиц СИ
Интерактивная карта ниже содержит текст и видео, которые предоставляют информацию о каждой из базовых единиц СИ.
Природа науки
Целью науки является объяснение явлений с помощью эмпирических данных. Сбор данных часто включает измерение, и стандартные единицы измерения необходимо идентифицировать и определять как можно точнее, чтобы обеспечить согласованность и сравнение.
Связанное содержание
В этих статьях объясняются другие единицы измерения:
Эти ресурсы объясняют, как писать и / или выражать символы единиц измерения:
Полезные ссылки
Лаборатория стандартов измерений Новой Зеландии подготовила PDF-перевод BIPM Краткое изложение SI in te reo Māori, которое можно скачать здесь.
BIPM — это межправительственная организация, через которую государства-члены действуют совместно по вопросам, связанным с наукой об измерениях и эталонами.
Эта познавательная и веселая анимация Насколько велика родинка? (Не животное, а другое.) Учит студентов концепции родинки в химии.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Система СИ
Система СИ ( Международная система единиц ) — это современная метрическая система измерения и доминирующая система международной коммерции и торговли.Единицы СИ постепенно заменяют имперские единицы и единицы USCS.
СИ поддерживается Международным бюро мер и весов (BIPM, от Bureau International des Poids et Mesures) в Париже.
Система СИ основана на
Базовых единицах СИ
Ядром системы СИ является краткий список основных единиц, определенных абсолютным образом без ссылки на какие-либо другие единицы. Базовые единицы соответствуют части метрической системы, называемой системой MKS.Международная система единиц (СИ) основана на семи основных единицах.
| Количество | Наименование единицы | Обозначение |
|---|---|---|
| Длина | метр | м |
| Масса | килограмм | кг |
| Время | секунда | с |
| Электрический ток | ампер | A |
| Термодинамическая температура | кельвин | K |
| Сила света | кандела | кд |
| Количество вещества | моль | моль |
Производные единицы СИ со специальными названиями и символами, приемлемыми в СИ
Производные единицы представляют собой алгебраические комбинации семи основных единиц и двух дополнительных единиц, причем некоторым комбинациям присваиваются специальные имена и символы.
| Количество | Название единицы | Символ | Выражение в основных единицах СИ | Выражение в других единицах |
|---|---|---|---|---|
| Угол плоскости | радиан | рад | ||
| Телесный угол | стерадиан | sr | ||
| Адсорбированное излучение | серый | Gy | м 2 с -2 | Дж / кг |
| Электрическая емкость | фарад | F | м -2 кг -1 с 4 A 2 | C / V |
| Электрический заряд | кулон | C | A s | |
| Электропроводность | siemens | S | м -2 9 0218 кг -1 с 3 A 2 | A / V |
| Электрическая индуктивность | Генри | H | м 2 кг с -2 A -2 | |
| Электрический потенциал | В | В | м 2 кг с -3 A -1 | Вт / A |
| Электрическое сопротивление | Ом | Ом | м 2 кг с -3 A -2 | В / А |
| Сила | Ньютон | Н | кг мс -2 | |
| Частота | Гц | Гц | с -1 | |
| Освещенность | лк | лк | м -2 кд ср | лм / м 2 | Световой поток | люмен | лм | cd sr |
| Магнитный поток | weber | Wb | м 2 кг с -2 A -1 | V s |
| Плотность магнитного потока | тесла | T | кг с -2 A -1 | Вт / м 2 |
| Мощность или лучистый поток | Вт | Вт | кг м 2 с -3 | Дж / с |
| Давление | паскаль | Па | кг / (мс 2 ) = (Н / м 2 ) | |
| Радиоактивность | беккерель | Бк | с -1 | |
| Температура относительно 273.15 K | градусов Цельсия | ° C | K | |
| Работа, энергия, тепло | джоуль | Дж | м 2 кг с -2 | Н м |
Производные единицы СИ, описанные в разделе «Допустимые единицы СИ»
Производные единицы представляют собой алгебраические комбинации семи основных единиц и двух дополнительных единиц, причем некоторым комбинациям присвоены специальные имена и символы.
| Количество | Описание | Символ | Выражение в базовых единицах СИ |
|---|---|---|---|
| ускорение | метр в секунду в квадрате | м / с 2 | мс -2 |
| площадь | кв. Метр | м 2 | м 2 |
| коэффициент теплопередачи (часто используется обозначение h или U ) | ватт на квадратный метр по Кельвину | W / (м 2 K) | кг с -3 K -1 |
| концентрация (количество вещества) | моль на кубический метр | моль / м 3 | моль м -3 |
| Плотность тока (часто используется символ r ) | ампер на квадратный метр | А / м 2 | |
| Плотность (массовая плотность) | килограмм на кубический метр | кг / м 3 | кг м -3 |
| плотность электрического заряда | кулон на кубический метр метр | К / м 3 | м -3 с A |
| Напряженность электрического поля | В на метр | В / м | м кг с -3 A -1 |
| Плотность электрического потока | кулонов на квадратный метр | Кл / м 2 | м -2 с A |
| Плотность энергии | джоуль на кубический метр | Дж / м 3 | м -1 кг с -2 |
| усилие | Ньютон | Н или Дж / М | м кг с -2 |
| теплоемкость | джоуль пэ r Кельвин | Дж / К | м 2 кг с -2 K -1 |
| Расход тепла (часто используется символ Q или q ) | Вт | Вт или Дж / с | м 2 кг с -3 |
| Плотность теплового потока или энергетическая освещенность | ватт на квадратный метр | Вт / м 2 | кг с -3 |
| яркость | кандел на квадратный метр | кд / м 2 | кд м -2 |
| Напряженность магнитного поля | ампер на метр | А / м | А м -1 |
| Модуль упругости (или модуль Юнга) | гигапаскаль | ГПа | 10 -9 м -1 кг с -2 |
| молярная энергия | джоуль на моль | м -2 кг с -2 моль -1 | |
| молярная энтропия (или молярная теплоемкость) | джоуль на моль Кельвин | Дж / (моль K) | м -2 кг с -2 K -1 моль -1 |
| момент силы (или крутящий момент) | Ньютон-метр | Н м | м 2 кг с — 2 |
| момент инерции | килограмм-метр в квадрате | кг-м 2 | кг-м 2 |
| импульс | килограмм-метр в секунду | кг м / с | кг мс -1 |
| проницаемость | Генри на метр | Г / м | м кг с -2 A -2 |
| диэлектрическая проницаемость | фарад на метр | Ф / м | м -3 кг -1 с 4 A 2 |
| мощность | кВт | кВт | 10 -3 м 2 кг с -3 |
| давление (часто используется символ P или p ) | килограмм Паскаль | кПа | 10 -3 м -1 кг с -2 |
| удельная энергия | джоуль на килограмм | Дж / кг | м 2 с -2 |
| удельная теплоемкость (или удельная энтропия, часто используемый символ c , p , c v или s ) | джоуль на килограмм Кельвин | Дж / (кг К) | м 2 с -2 K -1 |
| удельный объем | кубических метров на килограмм | м 3 / кг | м 3 кг -1 |
| Напряжение | мегапаскаль | МПа | 10 -6 м -1 кг с -2 |
| поверхностное натяжение | Ньютон на метр | Н / м | кг с -2 |
| теплопроводность (часто используется обозначение k ) | ватт на метр по Кельвину | Вт / (м · К) | м кг с -3 K -1 |
| крутящий момент | Ньютон-метр | Н м | м 2 кг с -2 |
| скорость (или скорость) | метров в секунду | м / с | мс -1 |
| Вязкость, абсолютная или динамическая (часто используется символ м ) | Паскаль-секунда | Па с | м -1 кг с -1 |
| viscosi ty, кинематический (часто используется обозначение n ) | квадратных метров в секунду | м 2 / с | м 2 с -1 |
| объем | кубический метр | м 3 | м 3 |
| волновое число | 1 на метр | 1 / м | м -1 |
| работа (или энергия тепла, часто используемый символ W ) | джоуль | Дж или Н м | м 2 кг с -2 |
Префиксы SI
| Номер | Греческий | Latin | полу | полу |
| 1 | моно | уни | |
| 1½ | полутора | ||
| 2 | di | bi | |
| 3 | tri | ter | |
| 4 | tetra | quandri | |
| 5 | penta | quinque | |
| 6 | hexa | sexi | |
| 7 | гепта | септи | |
| 8 | окта | окта | |
| 9 | эннеа | нона | |
| 10 | дека | деци | |
| 110078 | деци | ||
| 11 | hendeca | undec | |
| 12 | dodeca | duodec | |
| 13 | trideca | tridec | |
| 14 | tetradeca | quatuordec | |
| 16 9007 8 | hexadeca | sedec | |
| 17 | heptadeca | septendec | |
| 20 | eicosane | vige, вице | |
| 30 | triaconta | trige, trice | |
| quadrage | |||
| 50 | pentaconta | quincuage | |
| 60 | hexaconta | sexage | |
| 70 | heptaconta | septuage | окт. |
| 90 | enneaconta | nonage | |
| 100 | hecto | cente | |
| много | poly | multi |
| Префикс | Symbol | |
|---|---|---|
| 10 24 | yotta | Y |
| 10 21 | zetta | Z |
| 10 18 | exa | E |
10 15 902| пета | P | |
| 10 12 | тера | T |
| 10 9 | гига | G |
| 10 6 | мега | M |
| 10 3 | килограмм | k |
| 10 2 | гектом | h |
| 10 1 | дека | da |
| 10 -1 | деци | d |
| 10 -2 | сенти | c |
| милли | м | |
| 10 -6 | микро | мкм |
| 10 -9 | нано | n |
| 10 -12 | pico | p |
| 10 -15 | femto | f |
| 10 -18 | atto | a |
| 10 -21 | zepto | z |
| 10 -24 | yocto | y |
Префиксы обеспечивают порядок величины: Пример.
