3.1:2.1-Основні одиниці та символи
- Page ID
- 25039
- Створити різні вимірювальні системи, що використовуються в хімії.
- Опишіть, як використовуються префікси в метричній системі, і визначте, як префікси milli-, centi- і kilo- порівнюються з базовою одиницею.
Скільки коштує двір? Це залежить від того, кого ви запитаєте і коли задали питання. Сьогодні у нас є стандартне визначення двору, яке ви можете побачити позначені на кожному футбольному полі. Якщо ви рухаєте м'яч десять ярдів, ви отримаєте перший вниз, і це не має значення, граєте ви в Лос-Анджелесі, Даллас, або Грін-Бей. Але свого часу цей двір довільно визначався як відстань від кінчика носа царя до кінця витягнутої руки. Звичайно, проблема там проста: новий король, нова дистанція (а потім вам доведеться заново відзначати всі ці футбольні поля).
SI Базові одиниці
Всі вимірювання залежать від використання одиниць, які добре відомі і зрозумілі. Англійська система одиниць виміру (дюйми, фути, унції і т.д.) не використовуються в науці через труднощі при перетворенні з однієї одиниці в іншу. Метрична система використовується, оскільки всі метричні одиниці базуються на кратних 10, що робить перетворення дуже простими. Метрична система була спочатку створена у Франції в 1795 році. Міжнародна система одиниць - це система вимірювань, заснована на метричній системі. Абревіатура SI зазвичай використовується для позначення цієї системи і розшифровується як французький термін, Le Système International d'Unités. СІ був прийнятий міжнародною угодою в 1960 році і складається з семи базових одиниць в табл\(\PageIndex{1}\).
| Кількість | Базовий блок SI | Символ |
|---|---|---|
| Довжина | метр | \(\text{m}\) |
| Маса | кілограм | \(\text{kg}\) |
| Температура | Кельвін | \(\text{K}\) |
| Час | другий | \(\text{s}\) |
| Кількість речовини | рити | \(\text{mol}\) |
| Електричний струм | ампер | \(\text{A}\) |
| Інтенсивність світла | кандела | \(\text{cd}\) |
Перші одиниці часто зустрічаються в хімії. Усі інші величини вимірювання, такі як об'єм, сила та енергія, можуть бути отримані з цих семи базових одиниць.
На карті нижче показано прийняття одиниць СІ в країнах світу. США законодавчо прийняли метричну систему вимірювань, але не використовують її в повсякденній практиці. Великобританія та більша частина Канади використовують комбінацію метричних та імперських одиниць.
Префіксні мультиплікатори
Перетворення між метричними системними одиницями є простими, оскільки система базується на степенях десяти. Наприклад, метри, сантиметри і міліметри - це все метричні одиниці довжини. Є 10 міліметрів в 1 сантиметрі і 100 сантиметрів в 1 метрі. Метричні приставки використовуються для розрізнення одиниць різного розміру. Всі ці префікси походять від латинських або грецьких термінів. Наприклад, мега походить від грецького слова\(\mu \varepsilon \gamma \alpha \varsigma\), що означає «великий». У таблиці\(\PageIndex{2}\) наведено найпоширеніші метричні префікси та їх зв'язок з центральною одиницею, яка не має префікса. Length використовується як приклад для демонстрації відносного розміру кожної префіксної одиниці.
| Префікс | Абревіатура одиниці | Значення | Приклад |
|---|---|---|---|
| гіга | \(\text{G}\) | 1 000 000 000 | 1 гігаметр\(\left( \text{Gm} \right)=10^9 \: \text{m}\) |
| мега | \(\text{M}\) | 1 000 000 | 1 мегаметр\(\left( \text{Mm} \right)=10^6 \: \text{m}\) |
| кіло | \(\text{k}\) | 1 000 | 1 кілометр\(\left( \text{km} \right)=1,000 \: \text{m}\) |
| гекто | \(\text{h}\) | 100 | 1 гектометр\(\left( \text{hm} \right)=100 \: \text{m}\) |
| дека | \(\text{da}\) | 10 | 1 декаметр\(\left( \text{dam} \right)=10 \: \text{m}\) |
| 1 | 1 метр\(\left( \text{m} \right)\) | ||
| деці | \(\text{d}\) | 1/10 | 1 дециметр\(\left( \text{dm} \right)=0.1 \: \text{m}\) |
| центі | \(\text{c}\) | 1/100 | 1 сантиметр\(\left( \text{cm} \right)=0.01 \: \text{m}\) |
| Міллі | \(\text{m}\) | 1/1,000 | 1 міліметр\(\left( \text{mm} \right)=0.001 \: \text{m}\) |
| мікро | \(\mu\) | 1/1 000 000 | 1 мікрометр\(\left( \mu \text{m} \right)=10^{-6} \: \text{m}\) |
| нано | \(\text{n}\) | 1/1 000 000 000 | 1 нанометр\(\left( \text{nm} \right)=10^{-9} \: \text{m}\) |
| піко | \(\text{p}\) | 1/1 000 000 000 000 | 1 пікометр\(\left( \text{pm} \right)=10^{-12} \: \text{m}\) |
Є кілька непарних практик з використанням метричних скорочень. Більшість скорочень мають малі регістри. Ми використовуємо "\(\text{m}\)" для лічильника, а не "\(\text{M}\)». Однак якщо мова йде про обсяг, то базовий агрегат «літр» скорочено позначається як «\(\text{L}\)», а не «\(\text{l}\)». Таким чином, ми б написали 3.5 мілілітрів як\(3.5 \: \text{mL}\).
Як практичне питання, коли це можливо, ви повинні виражати одиниці в невеликій і керованій кількості. Якщо ви вимірюєте вагу матеріалу, який важить\(6.5 \: \text{kg}\), це простіше, ніж сказати, що він важить\(6500 \: \text{g}\) або\(0.65 \: \text{dag}\). Всі три правильні, але\(\text{kg}\) агрегати в цьому випадку роблять за невелике і легко кероване число. Однак якщо конкретній проблемі потрібні грами замість кілограмів, йдіть з грамами для консистенції.
Дайте абревіатуру для кожної одиниці і визначте абревіатуру в терміні базової одиниці.
- кілолітр
- мікросекунди
- дециметр
- нанограм
Рішення
| Пояснення | Відповідь | |
|---|---|---|
| a | Приставка кілограм означає «1000 ×», тому 1 кЛ дорівнює 1000 л. | кЛ |
| б | Префікс мікро передбачає 1/1000000th одиниці, тому 1 мкс дорівнює 0.000001 с. | мкс |
| c | Приставка деці означає 1/10, тому 1 дм дорівнює 0,1 м. | дм |
| d | Приставка нано означає 1/1000000000, тому нанограм дорівнює 0.000000001 г. | нг |
Дайте абревіатуру для кожної одиниці і визначте абревіатуру в терміні базової одиниці.
- кілометр
- міліграм
- наносекунди
- сантилітр
- Відповідь a:
- км
- Відповідь б:
- мг
- Відповідь c:
- нс
- Відповідь d:
- Cl
Резюме
- Метричні префікси походять від латинських або грецьких термінів. Префікси використовуються для того, щоб зробити одиниці керованими.
- Система СІ заснована на кратних десяти. У системі СІ є сім основних одиниць. П'ять з цих одиниць зазвичай використовуються в хімії.