Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > База знаний > Единицы измерения величин

Единицы измерения величин

Температура
Единицы измерения величин
Длина
Единицы измерения величин
Площадь
Единицы измерения величин
Объем
Единицы измерения величин
Масса
Единицы измерения величин
Плотность
Единицы измерения величин
Скорость
Единицы измерения величин
Ускорение
Единицы измерения величин
Расход
Единицы измерения величин
Сила, вес
Единицы измерения величин
Давление, напор
Единицы измерения величин
Работа, энергия,
кол-во теплоты
Единицы измерения величин
Мощность, тепловой поток
Единицы измерения величин
Вязкость
Единицы измерения величин
Напряженность
Единицы измерения величин
Твердость
Единицы измерения величин
Радио-
активность
Единицы измерения величин
Проницаемость
Единицы измерения величин
Размеры
частиц
Единицы измерения величин
Концентрация
растворов
Единицы измерения величин
Жесткость,
щелочность
Единицы измерения величин
Электро-
проводимость,
сопротивление
Единицы измерения величин
Содержание
примесей
Единицы измерения величин
Минерализация,
сухой остаток
Единицы измерения величин

Десятичные кратные и дольные единицы измерения величин

Единицы измерения величин

ТЕМПЕРАТУРА

Способ задания значений температуры – температурная шкала. Известно несколько температурных шкал.

  • Шкала Кельвина (по имени английского физика У. Томсона, лорда Кельвина).
    Обозначение единицы: К (не «градус Кельвина» и не °К).
    1 К = 1/273,16 – часть термодинамической температуры тройной точки воды, соответствующей термодинамическому равновесию системы, состоящей изо льда, воды и пара.

  • Шкала Цельсия (по имени шведского астронома и физика А. Цельсия).
    Обозначение единицы: °С.
    В этой шкале температура таяния льда при нормальном давлении принята равной 0°С, температура кипения воды – 100°С.
    Шкалы Кельвина и Цельсия связаны уравнением: t ( °C) = Т (К) – 273,15.

  • Шкала Фаренгейта (Д. Г. Фаренгейт – немецкий физик).
    Обозначение единицы: °F. Применяется широко, в частности, в США.
    Шкала Фаренгейта и шкала Цельсия связаны: t (°F) = 1,8 · t (°C) + 32°C. По абсолютному значению 1 (°F) = 1 (°C).

  • Шкала Реомюра (по имени французского физика Р.А. Реомюра).
    Обозначение: °R и °r.
    Эта шкала почти вышла из употребления.
    Соотношение с градусом Цельсия: t (°R) = 0,8 · t (°C).

  • Шкала Рэнкина (Ранкина) – по имени шотландского инженера и физика У. Дж. Ранкина.
    Обозначение: °R (иногда: °Rank).
    Шкала также применяется в США.
    Температура по шкале Рэнкина соотносится с температурой по шкале Кельвина: t (°R) = 9/5 · Т (К).

Основные температурные показатели в единицах измерения разных шкал:

Единицы измерения величин


Единицы измерения величин

ДЛИНА

Единица измерения в СИ – метр (м).

Кратные и дольные единицы рекомендуемые: км, см, мм, мкм; единица допускаемая: дм; 1 дм = 0,1 м.

  • Внесистемная единица: Ангстрем (Å). 1Å = 1·10-10 м.
  • Дюйм (от голл. duim – большой палец); inch; in; ´´; 1´ = 25,4 мм.
  • Хэнд (англ. hand – рука); 1 hand = 101,6 мм.
  • Линк (англ. link – звено); 1 li = 201,168 мм.
  • Спэн (англ. span – пролет, размах); 1 span = 228,6 мм.
  • Фут (англ. foot – нога, fееt – футы); 1 ft = 304,8 мм.
  • Ярд (англ. yard – двор, загон); 1 yd = 914,4 мм.
  • Фатом, фэсом (англ. fathom – мера длины (= 6 ft), или мера объема древесины (= 216 ft 3 ), или горная мера площади (= 36 ft 2 ), или морская сажень (Ft)); fath или fth, или Ft, или ƒfm; 1 Ft = 1,8288 м.
  • Чейн (англ. chain – цепь); 1 ch = 66 ft = 22 yd = = 20,117 м.
  • Фарлонг (англ. furlong) – 1 fur = 220 yd = 1/8 мили.
  • Миля (англ. mile; международная). 1 ml (mi, MI) = 5280 ft = 1760 yd = 1609,344 м.


Единицы измерения величин

ПЛОЩАДЬ

Единица измерения в СИ – м2.

Кратные и дольные единицы рекомендуемые: км2, см2, мм2; единица допускаемая: гектар (га); 1 га = 104 м2.

  • Квадратный фут; 1 ft2 (также sq ft) = 929,03 см2.
  • Квадратный дюйм; 1 in2 (sq in) = 645,16 мм2.
  • Квадратный фатом (фэсом); 1 fath2 (ft2; Ft2; sq Ft) = 3,34451 м2
  • Квадратный ярд; 1 yd2 (sq yd)= 0,836127 м2.

Sq (square) – квадратный.


Единицы измерения величин

ОБЪЕМ

Единица измерения в СИ – м3.

Дольные единицы рекомендуемые: см3 , мм3; единицы допускаемые: дм3, л; 1 л = 1 дм3 = 10-3 м3.

  • Кубический фут; 1 ft3 (также cu ft) = 28,3169 дм3.
  • Кубический фатом; 1 fath3 (fth3 ; Ft3 ; cu Ft) = 6,11644 м3.
  • Кубический ярд; 1 yd3 (cu yd) = 0,764555 м3.
  • Кубический дюйм; 1 in3 (cu in) = 16,3871 см3.
  • Бушель (Великобритания); 1 bu (uk, также UK) = 36,3687 дм3.
  • Бушель (США); 1 bu (us, также US) = 35,2391 дм3.
  • Галлон (Великобритания); 1 gal (uk, также UK) = 4,54609 дм3.
  • Галлон жидкостный (США); 1 gal (us, также US) = 3,78541 дм3.
  • Галлон сухой (США); 1 gal dry (us, также US) = 4,40488 дм3.
  • Джилл (gill); 1 gi = 0,12 л (США), 0,14 л (Великобритания).
  • Баррель (США); 1bbl = 0,16 м3.

UK – United Kingdom – Соединенное Королевство (Великобритания); US – United Stats (США).


Удельный объем

Единица измерения в СИ – м3/кг.

  • Фут3 /фунт; 1 ft3 / lb = 62,428 дм3 /кг.


Единицы измерения величин

МАССА

Единица измерения в СИ – кг.

Дольные единицы рекомендуемые: г, мг, мкг; единица допускаемая: тонна (т), 1т = 1000 кг.

  • Фунт (торговый) (англ. libra, pound – взвешива- ние, фунт); 1 lb = 453,592 г; lbs – фунты. В системе старых русских мер 1 фунт = 409,512 г.
  • Гран (англ. grain – зерно, крупина, дробина); 1 gr = 64,799 мг.
  • Стоун (англ. stone – камень); 1 st = 14 lb = 6,350 кг.


Единицы измерения величин

ПЛОТНОСТЬ

Плотность, в т.ч. насыпная

Единица измерения в СИ – кг/м3

Дольные единицы рекомендуемые: г/м3, г/см3; единицы допускаемые: т/м3, кг/дм3 (кг/л)
1 т/м3 = 1000 кг/м3 ; 1 кг/дм3 = 10-3 кг/м3.

  • Фунт/фут3; 1 lb / ft3 = 16,0185 кг/м3.


Линейная плотность

Единица измерения в СИ – кг/м.

  • Фунт/фут; 1 lb / ft = 1,48816 кг/м
  • Фунт/ярд; 1 lb / yd = 0,496055 кг/м


Поверхностная плотность

Единица измерения в СИ – кг/м2.

  • Фунт/фут2; 1 lb / ft2 (также lb / sq ft – pound per square foot) = 4,88249 кг/м2.


Единицы измерения величин

СКОРОСТЬ

Линейная скорость

Единица измерения в СИ – м/с.

  • Фут/ч; 1 ft / h = 0,3048 м/ч.
  • Фут/с; 1 ft / s = 0,3048 м/с.


Единицы измерения величин

УСКОРЕНИЕ

Единица измерения в СИ – м/с2.

  • Фут/с2; 1 ft / s2 = 0,3048 м/с2.


Единицы измерения величин

РАСХОД

Массовый расход

Единица измерения в СИ – кг/с.

  • Фунт/ч; 1 lb / h = 0,453592 кг/ч.
  • Фунт/с; 1 lb / s = 0,453592 кг/с.


Объемный расход

Единица измерения в СИ – м3/с.

  • Фут3 /мин; 1 ft3 / min = 28,3168 дм3 /мин.
  • Ярд3 /мин; 1 yd3 / min = 0,764555 дм3 /мин.
  • Галлон/мин; 1 gal/ min (также GPM – gallon per min) = 3,78541 дм3 /мин.


Удельный объемный расход

  • GPM/(sq·ft) – gallon (G) per (P) minute (M)/(square (sq) · foot (ft)) – галлон в минуту на квадратный фут; 
    1 GPM/(sq · ft) = 2445 л/(м2 · ч) · 1 л/(м2 · ч) = 10-3 м/ч.
  • gpd – gallons per day – галлоны в день (сут); 1 gpd = 0,1577 дм3/ч.
  • gpm – gallons per minute – галлоны в минуту; 1 gpm = 0,0026 дм3/мин.
  • gps – gallons per second – галлоны в секунду; 1 gps = 438 · 10-6 дм3/с.


Расход сорбата (например, Cl2) при фильтровании через слой сорбента (например активного угля)

  • Gals/cu ft (gal/ft3) – gallons/cubic foot (галлоны на кубический фут); 1 Gals/cu ft = 0,13365 дм3 на 1 дм3 сорбента.


Единицы измерения величин

СИЛА, ВЕС

Единица измерения в СИ – Н.

  • Фунт-сила; 1 lbf – 4,44822 Н. (Аналог названия единицы измерения: килограмм-сила, кгс. 1 кгс = = 9,80665 · Н (точно). 1 lbf = 0,453592 (кг) · 9,80665 Н = = 4,44822 Н · 1Н=1 кг · м/с2
  • Паундаль (англ.: poundal); 1 pdl = 0,138255 Н. (Паундаль – сила, сообщающая массе в один фунт ускорение в 1 фут/с2 , lb · ft/ с2.)


Удельный вес

Единица измерения в СИ – Н/м3.

  • Фунт-сила/фут3; 1 lbf/ft3 = 157,087 Н/м3.
  • Паундаль/фут3; 1 pdl/ft3 = 4,87985 Н/м3.


Единицы измерения величин

ДАВЛЕНИЕ, НАПОР

Единица измерения в СИ – Па, кратные единицы: МПа, кПа.

Cпециалисты в своей работе продолжают применять устаревшие, отмененные или ранее факультативно допускаемые единицы измерения давления: кгс/см2; бар; атм. (физическая атмосфера); ат (техническая атмосфера); ата; ати; м вод. ст.; мм рт. ст; торр.

Используются понятия: «абсолютное давление», «избыточное давление». Встречаются ошибки при переводе некоторых единиц измерения давления в Па и в его кратные единицы. Нужно учитывать, что 1 кгс/см2 равен 98066,5 Па (точно), то есть для небольших (примерно до 14 кгс/см2) давлений с достаточной для работы точностью можно принять: 1 Па = 1 кг/(м · с2) = 1 Н/м2. 1 кгс/см2 ≈ 105 Па = 0,1 МПа. Но уже при средних и высоких давлениях: 24 кгс/см2 ≈ 23,5 · 105 Па = 2,35 МПа; 40 кгс/см2 ≈ 39 · 105 Па = 3,9 МПа; 100 кгс/см2 ≈ 98 · 105 Па = 9,8 МПа и т.д.

Соотношения:

  • 1 атм (физическая) ≈ 101325 Па ≈ 1,013 · 105 Па ≈ ≈ 0,1 МПа.
  • 1 ат (техническая) = 1 кгс/см2 = 980066,5 Па ≈ ≈ 105 Па ≈ 0,09806 МПа ≈ 0,1 МПа.
  • 0,1 МПа ≈ 760 мм рт. ст. ≈ 10 м вод. ст. ≈ 1 бар.
  • 1 Торр (тор, tor) = 1 мм рт. ст.
  • Фунт-сила/дюйм2; 1 lbf/in2 = 6,89476 кПа (см. ниже: PSI).
  • Фунт-сила/фут2; 1 lbf/ft2 = 47,8803 Па.
  • Фунт-сила/ярд2; 1 lbf/yd2 = 5,32003 Па.
  • Паундаль/фут2; 1 pdl/ft2 = 1,48816 Па.
  • Фут водяного столба; 1 ft Н2О = 2,98907 кПа.
  • Дюйм водяного столба; 1 in Н2О = 249,089 Па.
  • Дюйм ртутного столба; 1 in Hg = 3,38639 кПа.
  • PSI (также psi) – pounds (P) per square (S) inch (I) – фунты на квадратный дюйм; 1 PSI = 1 lbƒ/in2 = 6,89476 кПа.

Иногда в литературе встречается обозначение единицы измерения давления lb/in2 – в этой единице учтено не lbƒ (фунт-сила), а lb (фунт-масса). Поэтому в численном выражении 1 lb/ in2 несколько отличается от 1 lbf/ in2, так как при определении 1 lbƒ учтено: g = 9,80665 м/с2 (на широте Лондона). 1 lb/in2 = 0,454592 кг/(2,54 см)2 = 0,07046 кг/см2 = 7,046 кПа. Расчет 1 lbƒ – см. выше. 1 lbf/in2 = 4,44822 Н/(2,54 см)2 = 4,44822 кг · м/ (2,54 · 0,01 м)2 · с2 = 6894,754 кг/ (м · с2) = 6894,754 Па ≈ 6,895 кПа.

Для практических расчетов можно принять: 1 lbf/in2 ≈ 1 lb/in2 ≈ 7 кПа. Но, по сути, равенство неправомерно, как и 1 lbƒ = 1 lb, 1 кгс = 1 кг. PSIg (psig) – то же, что PSI, но указывает избыточное давление; PSIa (psia) – то же, что PSI, но акцентирует: давление абсолютное; а – absolute, g – gauge (мера, размер).


Напор воды

Единица измерения в СИ – м.

  • Напор в футах (feet-head); 1 ft hd = 0,3048 м


Потери давления во время фильтрования

  • PSI/ft – pounds (P) per square (S) inch (I)/foot (ft) – фунты на квадратный дюйм/фут; 1 PSI/ft = 22,62 кПа на 1 м фильтрующего слоя.


Единицы измерения величин

РАБОТА, ЭНЕРГИЯ, КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ

Единица измерения в СИ – Джоуль (по имени английского физика Дж. П. Джоуля).

  • 1 Дж – механическая работа силы 1 Н при перемещении тела на расстояние 1 м.
  • Ньютон (Н) – единица силы и веса в СИ; 1 Н ра вен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м2/с в направлении действия силы. 1 Дж = 1 Н · м.

В теплотехнике продолжают применять отмененную единицу измерения количества теплоты – калорию (кал, cal).

  • 1 Дж (J) = 0,23885 кал. 1 кДж = 0,2388 ккал.
  • 1 lbf · ft (фунт-сила-фут) = 1,35582 Дж.
  • 1 pdl · ft (паундаль-фут) = 42,1401 мДж.
  • 1 Btu (британская единица теплоты) = 1,05506 кДж (1 кДж = 0,2388 ккал).
  • 1 Therm (терма – британская большая калория) = 1 · 10-5 Btu.


Единицы измерения величин

МОЩНОСТЬ, ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

Единица измерения в СИ – Ватт (Вт) – по имени английского изобретателя Дж. Уатта – механическая мощность, при которой за время 1 с совершается работа в 1 Дж, или тепловой поток, эквивалентный механической мощности в 1 Вт.

  • 1 Вт (W) = 1 Дж/с = 0,859985 ккал/ч (kcal / h).
  • 1 lbf · ft / s (фунт-сила-фут/с) = 1,33582 Вт.
  • 1 lbf · ft / min (фунт-сила-фут/мин) = 22,597 мВт.
  • 1 lbf · ft / h (фунт-сила-фут/ч) = 376,616 мкВт.
  • 1 pdl · ft / s (паундаль-фут/с) = 42,1401 мВт.
  • 1 hp (лошадиная сила британская / с) = 745,7 Вт.
  • 1 Btu/s (британская единица теплоты / с) = 1055,06 Вт.
  • 1 Btu/h (британская единица теплоты / ч) = 0,293067 Вт.


Поверхностная плотность теплового потока

Единица измерения в СИ – Вт/м2.

  • 1 Вт/м2 (W/м2) = 0,859985 ккал /(м2 · ч) (kcal /(m2 · h)).
  • 1 Btu/(ft2 · ч) = 2,69 ккал/(м2 · ч) = 3,1546 кВт/м2.


Единицы измерения величин

ВЯЗКОСТЬ

Динамическая вязкость (коэффициент вязкости), η.

Единица измерения в СИ – Па · с. 1 Па · с = 1 Н · с/м2;
внесистемная единица – пуаз (П). 1 П = 1 дин · с/м2 = 0,1 Па·с.

  • Дина (dyn) – (от греч. dynamic – сила). 1 дин = 10-5 Н = 1 г · см/с2 = 1,02 · 10-6 кгс.
  • 1 lbf · h / ft2 (фунт-сила-ч/фут2) = 172,369 кПа · с.
  • 1 lbf · s / ft2 (фунт-сила-с/фут2) = 47,8803 Па · с.
  • 1 pdl · s / ft2 (паундаль-с/фут2) = 1,48816 Па · с.
  • 1 slug /(ft · s) (слаг/(фут · с)) = 47,8803 Па · с. Slug (слаг) – техническая единица массы в английской системе мер.

Кинематическая вязкость, ν.

Единица измерения в СИ – м2; Единица см2/с называется «Стокс» (по имени английского физика и математика Дж. Г. Стокса).

Кинематическая и динамическая вязкости связаны равенством: ν = η / ρ, где ρ – плотность, г/см3.

  • 1 м2/с = Стокс / 104.
  • 1 ft2/h (фут2/ч) = 25,8064 мм2/с.
  • 1 ft2/s (фут2/с) = 929,030 см2/с.


Единицы измерения величин

НАПРЯЖЕННОСТЬ

Единица напряженности магнитного поля в СИ – А/м (Ампер/метр). Ампер (А) – фамилия французского физика А.М. Ампера.

Ранее применялась единица Эрстед (Э) – по имени датского физика Х.К. Эрстеда.
1 А/м (A/m, At/m) = 0,0125663 Э (Ое)


Единицы измерения величин

ТВЕРДОСТЬ

Сопротивление раздавливанию и истиранию ми неральных фильтрующих материалов и вообще всех минералов и горных пород косвенно определяют по шкале Мооса (Ф. Моос – немецкий минералог).

В этой шкале числами в возрастающем порядке обозначают минералы, расположенные таким образом, чтобы каждый последующий был способен оставлять царапину на предыдущем. Крайние вещества в шкале Мооса: тальк (единица твердости – 1, самый мягкий) и алмаз (10, самый твердый).

  • Твердость 1–2,5 (чертятся ногтем): волсконкоит, вермикулит, галит, гипс, глауконит, графит, глинистые материалы, пиролюзит, тальк и др.
  • Твердость >2,5–4,5 (не чертятся ногтем, но чертятся стеклом): ангидрит, арагонит, барит, глауконит, доломит, кальцит, магнезит, мусковит, сидерит, халькопирит, шабазит и др.
  • Твердость >4,5–5,5 (не чертятся стеклом, но чертятся стальным ножом): апатит, вернадит, нефелин, пиролюзит, шабазит и др.
  • Твердость >5,5–7,0 (не чертятся стальным ножом, но чертятся кварцем): вернадит, гранат, ильменит, магнетит, пирит, полевые шпаты и др.
  • Твердость >7,0 (не чертятся кварцем): алмаз, гранаты, корунд и др.

Твердость минералов и горных пород можно определять также по шкале Кнупа (А. Кнуп – немецкий минералог). В этой шкале значения определяются по размеру отпечатка, оставляемого на минерале при вдавливании в его образец алмазной пирамиды под определенной нагрузкой.

Соотношения показателей по шкалам Мооса (М) и Кнупа (К):

Единицы измерения величин


Единицы измерения величин

РАДИОАКТИВНОСТЬ

Единица измерения в СИ – Бк (Беккерель, названный в честь французского физика А.А. Беккереля).

Бк (Bq) – единица активности нуклида в радиоактивном источнике (активность изотопа). 1 Бк равен активности нуклида, при которой за 1 с происходит один акт распада.

Концентрация радиоактивности: Бк/м3 или Бк/л.

Активность – это число радиоактивных распадов в единицу времени. Активность, приходящаяся на единицу массы, называется удельной.

  • Кюри (Ku, Ci, Cu) – единица активности нуклида в радиоактивном источнике (активности изотопа). 1 Ku – это активность изотопа, в котором за 1 с происходит 3,7000 · 1010 актов распада. 1 Ku = 3,7000 · 1010 Бк.
  • Резерфорд (Рд, Rd) – устаревшая единица активности нуклидов (изотопов) в радиоактивных источниках, названная в честь английского физика Э. Резерфорда. 1 Рд = 1 · 106 Бк = 1/37000 Ки.


Доза излучения

Доза излучения – энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым веществом и рассчитанная на единицу его массы (поглощенная доза). Доза накапливается со временем облучения. Мощность дозы ≡ Доза/время.

Единица поглощенной дозы в СИ – Грэй (Гр, Gy). Внесистемная единица – Рад (rad), соответствующая энергии излучения в 100 эрг, поглощенной веществом массой 1 г.

Эрг (erg – от греч.: ergon – работа) – единица работы и энергии в нерекомендуемой системе СГС.

  • 1 эрг = 10-7 Дж = 1,02 · 10-8 кгс · м = 2,39 · 10-8 кал = 2,78 · 10-14 кВт · ч.
  • 1 рад (rad) = 10-2 Гр.
  • 1 рад (rad) = 100 эрг/г = 0,01 Гр = 2,388 · 10-6 кал/г = 10-2 Дж/кг.

Керма (сокр. англ.: kinetic energy released in matter) – кинетическая энергия, освобожденная в веществе, измеряется в грэях.

Эквивалентная доза определяется сравнением излучения нуклидов с рентгеновским излучением. Коэффициент качества излучения (К) показывает, во сколько раз радиационная опасность в случае хронического облучения человека (в сравнительно малых дозах) для данного вида излучения больше, чем в случае рентгеновского излучения при одинаковой поглощенной дозе. Для рентгеновского и γ-излучения К = 1. Для всех других видов излучений К устанавливается по радиобиологическим данным.

Дэкв = Дпогл · К.

Единица поглощенной дозы в СИ – 1 Зв (Зиверт) = 1 Дж/кг = 102 бэр.

  • БЭР (бэр, ri – до 1963 г. определялась как биологический эквивалент рентгена) – единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения.
  • Рентген (Р, R) – единица измерения, экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучения. 1 Р = 2,58 · 10-4 Кл/кг
  • Кулон (Кл) – единица в системе СИ, количество электричества, электрический заряд. 1 бэр = 0,01 Дж/кг.

Мощность эквивалентной дозы – Зв/с.


Единицы измерения величин

ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Проницаемость пористых сред (в том числе горных пород и минералов)

Дарси (Д) – по имени французского инженера А. Дарси, darsy (D) · 1 Д = 1,01972 мкм2.

1 Д – проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 см2, толщиной 1 см и перепаде давления 0,1 МПа расход жидкости вязкостью 1 сП равен 1 см3/с.


Единицы измерения величин

РАЗМЕРЫ ЧАСТИЦ

Размеры частиц, зерен (гранул) фильтрующих материалов по СИ и стандартам других стран

В США, Канаде, Великобритании, Японии, Франции и Германии размеры зерен оценивают в мешах (англ. mesh – отверстие, ячейка, сеть), то есть по количеству (числу) отверстий, приходящихся на один дюйм самого мелкого сита, через которое могут пройти зерна. И эффективным диаметром зерен считается размер отверстия в мкм. В последние годы чаще применяются системы мешей США и Великобритании.

Соотношение между единицами измерения размеров зерен (гранул) фильтрующих материалов по СИ и стандартам других стран:

Единицы измерения величин


Единицы измерения величин

КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ

Содержание вещества в определенном объеме или массе раствора или растворителя называется концентрацией вещества в растворе. Наиболее часто применяют следующие способы выражения концентрации растворов.

Массовая доля

Массовая доля показывает, какое массовое количество вещества содержится в 100 массовых частях раствора. Единицы измерения: доли единицы; проценты (%); промилле (‰); миллионные доли (млн-1).

Концентрация растворов и растворимость

Концентрацию раствора нужно отличать от растворимости – концентрации насыщенного раствора, которая выражается массовым количеством вещества в 100 массовых частях растворителя (например г/100 г).

Объемная концентрация

Объемная концентрация – это массовое количество растворенного вещества в определенном объеме раствора (например: мг/л, г/м3).

Молярная концентрация

Молярная концентрация – количество молей данного вещества, растворенного в определенном объеме раствора (моль/м3, ммоль/л, мкмоль/мл).

Моляльная концентрация

Моляльная концентрация – число молей вещества, содержащегося в 1000 г растворителя (моль/кг).

Нормальный раствор

Нормальным называется раствор, содержащий в единице объема один эквивалент вещества, выраженный в массовых единицах: 1Н = 1 мг · экв/л = = 1 ммоль/л (с указанием эквивалента конкретного вещества).

Эквивалент

Эквивалент равен отношению части массы элемента (вещества), которая присоединяет или замещает в химическом соединении одну атомную массу водорода или половину атомной массы кислорода, к 1/12 массы углерода12. Так, эквивалент кислоты равен ее молекулярной массе, выраженной в граммах, деленной на основность (число ионов водорода); эквивалент основания – молекулярная масса, деленная на кислотность (число ионов водорода, а у неорганических оснований – деленная на число гидроксильных групп); эквивалент соли – молекулярная масса, деленная на сумму зарядов (валентность катионов или анионов); эквивалент соединения, участвующего в окислительно-восстановительных реакциях, – это частное от деления молекулярной массы соединения на число электронов, принятых (отданных) атомом восстанавливающегося (окисляющегося) элемента.

Соотношения между единицами измерения концентрации растворов
(Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим):

Единицы измерения величин

Принятые обозначения:

  • ρ – плотность раствора, г/см3;
  • m – молекулярная масса растворенного вещества, г/моль;
  • Э – эквивалентная масса растворенного вещества, то есть количество вещества в граммах, взаимодействующее в данной реакции с одним грамматомом водорода или отвечающее переходу одного электрона.


Единицы измерения величин

ЖЕСТКОСТЬ И ЩЕЛОЧНОСТЬ ВОДЫ

Согласно ГОСТ 8.417-2002 единица количества вещества установлена: моль, кратные и дольные единицы (кмоль, ммоль, мкмоль).

Единица измерения жесткости в СИ – ммоль/л; мкмоль/л.

В разных странах часто продолжают использовать отмененные единицы измерения жесткости воды:

  • Россия и страны СНГ – мг-экв/л, мкг-экв/л, г-экв/м3;
  • Германия, Австрия, Дания и некоторые другие страны германской группы языков – 1 немецкий градус – (Н° – Harte – жесткость) ≡ 1 ч. СаО/100 тыс. ч. воды ≡ 10 мг СаО/л ≡ 7,14 мг MgO/л ≡ 17,9 мг СаСО3 /л ≡ 28,9 мг Са(НСО3)2 /л ≡ 15,1 мг MgCO3 /л ≡ 0,357 ммоль/л.
  • 1 французский градус ≡ 1 ч. СаСО3 /100 тыс. ч. воды ≡ 10 мг СаСО3 /л ≡ 5,2 мг СаО/л ≡ 0,2 ммоль/л.
  • 1 английский градус ≡ 1 гран/1галлон воды ≡ 1 ч. СаСО3 /70 тыс. ч. воды ≡ 0,0648 г СаСО3 /4,546 л ≡ 100 мг СаСО3 /7 л ≡ 7,42 мг СаО/л ≡ 0,285 ммоль/л. Иногда английский градус жесткости обозначают Clark.
  • 1 американский градус ≡ 1 ч. СаСО3 /1 млн ч. воды ≡ 1 мг СаСО3 /л ≡ 0,52 мг СаО/л ≡ 0,02 ммоль/л.

Здесь: ч. – часть; перевод градусов в соответствующие им количества СаО, MgO, CaCO3, Ca(HCO3)2, MgCO3 показан в качестве примеров в основном для немецких градусов; размерности градусов привязаны к кальцийсодержащим соединениям, так как в составе ионов жесткости кальций, как правило, составляет 75–95%, в редких случаях – 40–60%. Числа округлены в основном до второго знака после запятой.

Соотношение между единицами измерения жесткости воды:

1 ммоль/л = 1 мг · экв/л = 2,80°Н (немецкий градус) = 5,00 французского градуса = 3,51 английского градуса = 50,04 американского градуса.

Новая единица измерения жесткости воды – российский градус жесткости – °Ж, определяемый как концентрация щелочноземельного элемента (преимущественно Са2+ и Mg2+), численно равная ½ его моля в мг/дм3 (г/м3).


Единицы измерения щелочности – ммоль, мкмоль.


Единицы измерения величин

ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТЬ, ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ

Единица измерения электропроводимости в СИ – мкСм/см.

Электропроводимость растворов и обратное ей электросопротивление характеризуют минерализацию растворов, но только – наличие ионов. При измерении электропроводимости не могут быть учтены неионогенные органические вещества, нейтральные взвешенные примеси, помехи, искажающие результаты, – газы и др. Невозможно расчетным путем точно найти соответствие между значениями удельной электропроводимости и сухим остатком или даже суммой всех отдельно определенных веществ раствора, так как в природной воде разные ионы имеют разную удельную электропроводимость, которая одновременно зависит от минерализации раствора и его температуры. Чтобы установить такую зависимость, необходимо несколько раз в году экспериментально устанавливать соотношение между этими величинами для каждого конкретного объекта.

  • 1 мкСм/см = 1 · МOм · см; 1 См/м = 1 · Ом · м.

Для чистых растворов хлорида натрия (NаСl) в дистилляте приблизительное соотношение:

  • 1 мкСм/см ≈ 0,5 мг NаСl/л.

Это же соотношение (приближенно) с учетом приведенных оговорок может быть принято для большей части природных вод с минерализацией до 500 мг/л (все соли пересчитываются на NаСl).

При минерализации природной воды 0,8–1,5 г/л можно принять:

  • 1 мкСм/см ≈ 0,65 мг солей/л,

а при минерализации – 3–5 г/л:

  • 1 мкСм/см ≈ 0,8 мг солей/л.


Единицы измерения величин

СОДЕРЖАНИЕ ПРИМЕСЕЙ

Содержание в воде взвешенных примесей, прозрачность и мутность воды

Содержание взвешенных примесей измеряется в мг/л, прозрачность – в см.

Мутность воды выражают в единицах:

  • JTU (Jackson Turbidity Unit) – единица мутности по Джексону;
  • FTU (Formasin Turbidity Unit, обозначается также ЕМФ) – единица мутности по формазину;
  • NTU (Nephelometric Turbidity Unit) – единица мутности нефелометрическая.

Дать точное соотношение единиц мутности и содержания взвешенных веществ невозможно. Для каждой серии определений нужно строить калибровочный график, позволяющий определять мутность анализируемой воды по сравнению с контрольным образцом.

Приблизительно можно представить: 1 мг/л (взвешенных веществ) ≡ 1–5 единиц NTU.

Если у замутняющей смеси (диатомовая земля) крупность частиц – 325 меш, то: 10 ед. NTU ≡ 4 ед. JTU.

ГОСТ 3351-74 и СанПиНы 2.1.4.1074-01 приравнивают 1,5 ед. NTU (или 1,5 мг/л по кремнезему или каолину) 2,6 ед. FTU (ЕМФ).

Соотношение между прозрачностью по шрифту и мутностью:

Единицы измерения величин

Соотношение между прозрачностью по «кресту» (в см) и мутностью (в мг/л):

Единицы измерения величин


Единицы измерения величин

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ

Единица измерения в СИ – мг/л, г/м3, мкг/л.

В США и в некоторых других странах минерализацию выражают в относительных единицах (иногда в гранах на галлоны, gr/gal):

  • ppm (parts per million) – миллионная доля (1 · 10-6) единицы; иногда ppm (parts per millе) обозначают и тысячную долю (1 · 10-3) единицы;
  • ррb – (parts per billion) биллионная (миллиардная) доля (1 · 10-9) единицы;
  • ррt – (parts per trillion) триллионная доля (1 · 10-12) единицы;
  • ‰ – промилле (применяется и в России) – тысячная доля (1 · 10-3) единицы.

Соотношение между единицами измерения минерализации: 1мг/л = 1ррm = 1 · 103 ррb = 1 · 106 ррt = 1 · 10-3 ‰ = 1 · 10-4%; 1 gr/gal = 17,1 ppm = 17,1 мг/л = 0,142 lb/1000 gal.

Для измерения минерализации соленых вод, рассолов и солесодержания конденсатов правильнее применять единицы: мг/кг. В лабораториях пробы воды отмеряют объемными, а не массовыми долями, поэтому целесообразно в большинстве случаев количество примесей относить к литру. Но для больших или очень малых значений минерализации ошибка будет чувсвительной.

По СИ объем измеряется в дм3, но допускается и измерение в литрах, потому что 1 л = 1,000028 дм3. С 1964г. 1 л приравнен к 1 дм3 (точно).

Для соленых вод и рассолов иногда применяют единицы измерения солености в градусах Боме (для минерализации >50 г/кг):

  • 1°Ве соответствует концентрации раствора, равной 1% в пересчете на NаСl.
  • 1% NаСl = 10 г NаСl/кг.


Сухой и прокаленный остаток

Сухой и прокаленный остаток измеряются в мг/л. Сухой остаток не в полной мере характеризует минерализацию раствора, так как условия его определения (кипячение, сушка твердого остатка в печи при температуре 102–110°С до постоянной массы) искажают результат: в частности, часть бикарбонатов (условно принимается – половина) разлагается и улетучивается в виде СО2.


Десятичные кратные и дольные единицы измерения величин

Десятичные кратные и дольные единицы измерения величин, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в таблице:

Единицы измерения величин

(по материалам сайта https://aqua-therm.ru/).

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
19
11.18
Pepperl+Fuchs: датчик положения и уровнемер
12
11.18
Стабильное и точное измерение на глубине от IFM
08
11.18
Деликатное измерение предельного уровня СОЖ
06
11.18
Тросовые датчики Pepperl+Fuchs - долговечность и выгода
01
11.18
Сигнальные лампы – эффективное световое оповещение