Тема 1. МІЖНАРОДНІ СИСТЕМИ
ВИМІРЮВАННЯ ТА НОМЕНКЛАТУРА
РЕЧОВИН У ПІДПРИЄМНИЦЬКІЙ ДІЯЛЬНОСТІ
Методичні поради за вивчення теми
Основний зміст теми викладений у [5, 6]. Додатково студенти можуть скористатись інформацією, викладеною в навчальних посібниках [4, 8, 12].
В економічному аналізі та дослідженнях широко застосовуються кількісні та якісні показники фізичних величин, розмірність яких позначається за міжнародними правилами SI латинськими буквами [5, 4].
Входження України у світову ринкову економіку і у світову організацію торгівлі — це шлях до ЄС. Крім того що ЄС — це ринок товарів та капіталу, це ще й нові технології виробничої сфери, це розвиток промисловості та підвищення рівня життя населення. При цьому необхідно вести економічну діяльність за світовими стандартами, правилами і нормами.
Важливе значення має застосування групи стандартів під загальною назвою «Метрологія одиниці фізичних величин», розроблених на основі міжнародних стандартів ISO 31:1992 та ISO 1000:1992. Ця група стандартів складається з трьох документів з такими назвами [5, 6]:
ДСТУ 3651-0-97 основні одиниці фізичних величин;
ДСТУ 3651-1-97 похідні одиниці фізичних величин;
ДСТУ 3651-2-97 фізичні сталі та характеристичні числа.
Для всіх трьох стандартів «Одиниць фізичних величин» наводяться основні положення, позначення, назви та значення. Правила застосування їх відповідають вимогам міжнародних стандартів.
У нашій державі згідно з Декретом Кабінету Міністрів України від 26.04.1993 № 40—93 «Про забезпечення єдності вимірювання» [4] в економіці народного господарства, видавничій і нормативній діяльності, науці і освіті застосовуються вищевказані стандарти.
Назви і позначення одиниць, регламентовані ДСТУ 3651, слід використовувати у нормативних документах, у всіх видах документації, на розроблюваних засобах вимірювальної техніки, в науково-технічних публікаціях, навчальній та довідковій літературі, у навчальному процесі всіх навчальних закладів та в усіх засобах вимірювальної техніки, на табличках, шкалах і щитках.
Відомості про основні фізичні величини (їх всього сім) та їх одиниці вимірювання подано у таблиці 1.1.
Таблиця 1.1
Назва |
Позначення |
Розмірність |
Назва |
Позначення |
міжнародне |
українське |
Довжина |
l |
L |
метр |
m |
м |
Маса |
m |
M |
кілограм |
kg |
кг |
Час |
t |
Т |
секунда |
s |
c |
Сила електричного струму |
І |
І |
ампер |
А |
А |
Термодинамічна температура |
T |
Q |
кельвін |
К |
К |
Кількість речовини |
N, n |
N |
моль |
mol |
моль |
Сила світла |
Iu |
J |
кандела |
сd |
кд |
Відомості про похідні фізичні величини та їх одиниці вимірювання подано у табл. 1.2.
Слід звернути увагу на послідовність літер розмірності, що має відповідати номеру відповідної фізичної величини у табл. 1.1. Визначальні рівняння розмірності, позначення і назви похідних розглянемо в табл. 1.2. Концепцією розмірності можна плідно користуватись у найрізноманітніших випадках професіональної діяльності [4].
Таблиця 1.2
ПОХІДНІ ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ SI В СИСТЕМІ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКУ
ЇХНІХ ВИЗНАЧАЛЬНИХ РІВНЯНЬ, РОЗМІРНОСТЕЙ І ОДИНИЦЬ
Фізичні величини |
Одиниці величин |
Назва
і позначення |
Визначальне рівняння |
Розмірність (dim) |
Назва |
Міжнародне позначення |
Українське позначення |
ПОХІДНІ ВЕЛИЧИНИ ПРОСТОРУ І ЧАСУ |
ПЛОЩА, S |
S = l2 |
L2 |
метр квадратний |
m2 |
м2 |
ОБ’ЄМ, V |
V = l3 |
L3 |
метр кубічний |
m3 |
м3 |
ШВИДКІСТЬ, ? |
? = l/t |
LT–1 |
метр за секунду |
m·s–1 |
м·с–1 |
ПРИСКОРЕННЯ, а |
a = l/t2 |
LT–2 |
метр на секунду у квадраті |
m·s–2 |
м·с–2 |
Закінчення табл. 11.2
Фізичні величини |
Одиниці величин |
Назва
і позначення |
Визначальне рівняння |
Розмірність (dim) |
Назва |
Міжнародне позначення |
Українське позначення |
ПОХІДНІ МЕХАНІЧНИХ ВЕЛИЧИН |
ГУСТИНА, ? |
p = m/V |
L–3M |
кілограм на метр кубічний |
kg·m–3 |
кг·м –3 |
СИЛА, F |
F = m·a |
LMT –2 |
Ньютон |
? |
? |
РОБОТА, А(Е) (енергія, теплота) |
A = F·l |
L2??–2 |
джоуль |
J |
Дж |
Потужність, N (W) |
N = A/t |
L2МT–3 |
ватт |
W |
Вт |
Тиск, ? |
P = F/S |
L–1MT–2 |
паскаль |
Pa |
Па |
ПОХІДНІ ТЕПЛОВІ ВЕЛИЧИНИ |
Кількість
теплоти, Q |
Q = A |
L2??–2 |
джоуль |
J |
Дж |
Питома теплота, і-і |
q = Q/m |
L2T–2 |
джоуль
на кілограм |
J·kg–1 |
Дж·кг–1 |
Температура за Цельсієм, t° |
t° =T – –273,15 |
q |
Один градус
Цельсія |
°C = K |
?t = ?? |
Теплоємність питома, С |
C = Q/(m·?T) |
L2T-2q–1 |
Джоуль на кілограм-Кельвін |
J·kg-1K-1 |
Дж·кг-1K-1 |
ПОХІДНІ ВЕЛИЧИНИ ФІЗИКИ І ХІМІЇ |
Молярна маса, ? |
? = m/n |
MN–1 |
кілограм на моль |
kg·mol-1 |
кг·моль–1 |
Молярний об’єм, Vm |
Vm = V/n |
L3N–1 |
кубічний метр
на моль |
m3·mol-1 |
м3·моль-1 |
Молярний тепловий ефект, Qm |
Qm = Q/n1 |
L2MT-2N-1 |
джоуль на моль |
J·mol–1 |
Дж·моль-1 |
Молярна концентрація, Сm |
Cm = N/V |
L–3N |
моль на метр
кубічний |
mol·m-3 |
моль·м–3 |
Швидкість хім. реакції, <?> |
<?> = ?Cm/t |
L–3NT–1 |
моль за секунду на кубічний метр |
mol·s-1 ? ? m3 |
моль·c-1 ?
? m–3 |
Ентальпія і ентропія (див. розділ 1.3) |
Розв’язуючи практичні задачі економічного, технологічного і екологічного змісту, постійно натрапляємо на необхідність перерахунку одиниць енергії і потужності, виражених в одиницях різних систем. Тому рекомендуємо користуватись їх зведеними співвідношеннями (табл. 1.3 і 1.4).
Таблиця 1.3
СПІВВІДНОШЕННЯ РІЗНИХ ОДИНИЦЬ ЕНЕРГІЇ (РОБОТИ І ТЕПЛОТИ)
Одиниця
фізичної величини |
J (Дж) |
сal
(кал) |
kW ? h
(кВт ? год) |
Btu |
еrg
ерг |
еV
(еВ) |
Позначення |
Назва |
J |
Джоуль |
1 |
0,24 |
2,78 ?
? 10–7 |
9,5 ? 10–4 |
107 |
6,2 ? 1018 |
cal |
Калорія |
4,19 |
1 |
1,16 ?
? 10–6 |
4 ? 103 |
4,19 ?
? 107 |
2,6 ? 1019 |
kW ? h |
Кіловат-година |
3,6 ? 106 |
8,6 ? 105 |
1 |
3,4 ? 103 |
3,6 ?
? 1013 |
2,3 ? 1025 |
Btu |
Британська од. теплоти |
1,06 ? 103 |
252 |
2,93 ?
? 10–4 |
1 |
1,06 ?
? 1010 |
6,57 ? 1021 |
Erg |
Ерг |
10–7 |
2,4 ? 10–8 |
2,78 ?
? 10–14 |
9,5 ?
? 10–11 |
1 |
6,2 ? 1011 |
eV |
Електрон-вольт |
1,6 ?
? 10–19 |
3,8 ?
? 10–20 |
5,75 ?
? 10–27 |
10–23 |
1,6 ?
? 10–12 |
1 |
Таблиця 1.4
СПІВВІДНОШЕННЯ РІЗНИХ ОДИНИЦЬ ПОТУЖНОСТІ
Одиниця
фізичної величини |
W
(Вт) |
hf
(к. с.) |
cal/s
(кал/с) |
erg/s
(ерг/с) |
eV/s
(еВ/с) |
Позначення |
Назва |
W |
Ват |
1 |
1,36 ? 10–3 |
0,24 |
107 |
6,2 ? 1018 |
hf |
Кінська сила |
736 |
1 |
175 |
7,36 ? 109 |
8,4 ? 1021 |
cal/s |
Калорія за секунду |
4,19 |
5,69 ? 10–3 |
1 |
4,19 ? 107 |
2,6 ? 1019 |
erg/s |
Ерг за
секунду |
10–7 |
1,36 ? 10–10 |
2,4 ? 10–8 |
1 |
0,6 ? 1012 |
eV/s |
Електрон-вольт за секунду |
1,6 ? 10–19 |
1,18 ? 10–22 |
3,8 ? 10–20 |
1,6 ? 10–12 |
1 |
У межах SI до когерентної системи одиниці додано кратні і частинні одиниці, що їх утворено за допомогою спеціально рекомендованих множників, а їхні назви і позначення — з назв і позначень вихідних одиниць за допомогою відповідних префіксів.
Множники, префікси та їх позначення подано у таблиці 1.5. Суттєво спрощуються вимірювання та розрахунки при використанні частинних та кратних одиниць, тому важливо запам’ятати просту таблицю 5 приставок та їх утворення.
Таблиця 1.5
НАЗВИ Й ПОЗНАЧЕННЯ ПРЕФІКСІВ SI ДЛЯ УТВОРЕННЯ
ДЕСЯТКОВИХ КРАТНИХ І ЧАСТКОВИХ ОДИНИЦЬ
ТА ЇХ МНОЖНИКІВ
Назва |
Позначення |
Множник |
Приклад |
міжнародне |
українське |
Екса |
Е |
Е |
1018 |
ексабеккерель |
Пета |
Р |
П |
1015 |
петаджоуль |
Тера |
Т |
Т |
1012 |
теракалорія |
Гіга |
G |
Г |
109 |
гігават |
Мега |
М |
М |
106 |
мегапаскаль |
Кіло |
k |
к |
103 |
кіловат-година |
Гекто |
h |
г |
102 |
гектолітр |
Дека |
da |
да |
101 |
декалітр |
Деці |
d |
д |
10–1 |
дециметр |
Санти |
c |
с |
10–2 |
сантиметр |
Мілі |
m |
м |
10–3 |
міліметр |
Мікро |
m |
мк |
10–6 |
мікроампер |
Нано |
n |
н |
10–9 |
наносекунда |
Піко |
p |
п |
10–12 |
пікофарада |
Фемто |
f |
ф |
10–15 |
фемтокулон |
Атто |
а |
а |
10–18 |
аттограм |
Треба запам’ятати, що кратні і часткові одиниці не є самостійними одиницями будь-якої системи фізичних величин, а тільки похідними від таких. Так мегават (106W, MW), кілоджоуль (kJ ? ? 103 J) не є самостійними одиницями SI. Кратні та часткові одиниці SI утворюються тільки за допомогою відповідних префіксів (табл. 1.5). Префікс пишуть разом з найменуванням основної одиниці (міліметр, кіловат, мегапаскаль). |