+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Что такое Ватт

Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.

Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1889 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. На XIX Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году ватт был включён в Систему Интернациональную.

Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая ими мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию о количестве ватт, необходимых для его работы.

Что такое Ватт. Определение

1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.

Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с другими единицами СИ следующими соотношениями:

Вт = Дж / с = кг·м²/с³

Вт = H·м/с

Вт = В·А

Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность:

1 ватт мощности теплового потока эквивалентен механической мощности в 1 ватт.

1 ватт активной электрической мощности также эквивалентен механической мощности в 1 ватт и определяется как мощность постоянного электрического тока силой 1 ампер, совершающего работу при напряжении 1 вольт.

Перевод в другие единицы измерения мощности

Ватт связан с другими единицами измерения мощности следующими соотношениями:

1 Вт = 107 эрг/с

1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с

1 Вт ≈ 1,36×10−3 л. с.

1 кал/ч = 1.163×10−3 Вт

 

Чем киловатт отличается от киловатт-часа?

Приставка «кило» перед любой величиной измерения (ватты, амперы, вольты, граммы и т.д.) означает «тысяча».

1 киловатт (кВт) = 1000 ватт (Вт).

Ватт — единица измерения мощности. Мощность — это скорость с которой расходуется энергия. Один ватт равен мощности, при которой работа (энергетические затраты) объемом один джоуль осуществляется за одну секунду.

Киловатт-час — единица измерения, используемая для измерения электроэнергии в быту. Означает количество энергии, которую устройство мощностью 1 киловатт производит/потребляет в течение одного часа.

Ватт/киловатт и киловатт-час — разные понятия. 

В ваттах/киловаттах (Вт) измеряется мощность
В киловатт-часах (кВт•ч) измеряется количество потребленной электроэнергии
В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
Больше интересного в телеграм @calcsbox

Что такое Ватт, сколько Ватт в киловатте

Ватт, согласно системе СИ – единица измерения мощности. В наши дни используется для измерения мощности всех электрических и не только приборов.

Джеймс Уатт и его универсальная паровая машина.

Что такое Ватт

Впервые эта величина была предложена для измерения мощности в 1882 году. Название единицы было дано в честь известного английского (а если по месту рождения, то шотландского) изобретателя Джеймса Уатта (James Watt). Одного из самых известных ученых в мире, создавшего универсальную паровую машину, доработав машину Ньюкомена. Однако, наибольшую известность ему принесла единица измерения, названная в его честь. До этого мощность рассчитывалась в лошадиных силах (л.с.), которые, кстати, были предложены для использования самим Уаттом. В наше же время, л.с. используются в основном для измерения мощности только в автомобилях, хотя бывают редкие исключения.

Более подробно, рекомендуем почитать в отдельной стать о лошадиных силах и связи с ваттами.

Согласно теории физики, мощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде. На сегодняшний день для обозначения мощности электроприборов чаще применяется единица измерения киловатт (сокращенное обозначение – кВт).

Несложно догадаться, сколько ватт в киловатте – приставка «кило» в системе СИ обозначает величину, полученную в результате умножения на тысячу.

Ниже рекомендуем посмотреть простое и понятное видео о предмете нашего разговора, думаю станет все понятно, если на слух вы воспринимаете информацию легче, да и в любом случае для закрепления материала, видео может быть полезным.

Ватты в киловатты
То есть, 1 кВт=1000 Вт (один киловатт равен тысячи ваттам). Обратный перевод так же прост: можно разделить число на тысячу либо переместить запятую на три цифры левее. Например:

  • мощность стиральной машины 2100 Вт = 2,1 кВт;
  • мощность кухонного блендера 1,1 кВт = 1100 Вт;
  • мощность электродвигателя 0,55 кВт = 550 Вт и т.д.

Килоджоули в киловатты и киловатт-час
Иногда наших читателей интересует, как перевести килоджоули в киловатты. Для ответа на этот вопрос, вернемся к базовому отношению ватт и джоулей: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Нетрудно догадаться, что:
1 килоджоуль = 0.0002777777777778 киловатт-час (в одном часе 60 минут, а в одной минуте 60 секунд, следовательно в часе 3600 секунд, а 1/3600= 0.000277778).

1 Вт= 3600 джоуль в час

Ватты в лошадиные силы
1 лошадиная сила =736 Ватт, следовательно 5 лошадиных сил = 3,68 кВт.

1 киловатт = 1,3587 лошадиных сил.

Ватты в калории
1 джоуль = 0,239 калории, следовательно 239 ккал = 0.0002777777777778 киловатт-час.

Не путать с киловатт-час

Наверное, каждый хотя бы раз в жизни слышал о такой единице, как киловатт-час (кВт*ч). С помощью этой единицы измеряется работа, совершаемая устройством за единицу времени. Для того чтобы понять её отличие от киловатта, приведем в пример домашний телевизор с потребляемой мощностью в 250 Вт. Если присоединить его к электрическому счетчику и включить, то ровно через час на счетчике будет показано, что телевизор израсходовал 0,25 кВт электроэнергии. То есть, потребление телевизора равно 0,25 кВт*ч. Прибор с такой величиной потребления, оставленный во включенном состоянии на 4 часа, «сожжёт», соответственно, 1 кВт энергии. Суточное потребление того или иного прибора зависит от особенностей его конструкции и иногда может оказаться, что приборы, которые нам кажутся наименее «прожорливыми», на самом деле составляют большую долю от общих расходов на электричество. Так, к примеру, обычный телевизор имеет в 4 раза более низкое потребление по сравнению с 100 Вт лампой накаливания. В свою очередь, электрический чайник «сжигает» в три раза больше света, чем такая лампочка. Среднее суточное энергопотребление персонального компьютера – около 14 кВт, а холодильника – до 1,5 кВт.

Отличие «киловатт» от «киловатт-час»

Отличие «киловатт» от «киловатт-час»

«киловатт» и «киловатт-час» – схожие в названии две большие разницы. «киловатт» – кратная «ватт», системная единица измерения мощности. «киловатт-час» – внесистемная единица учёта потребленной или произведенной электрической энергии. В

ватт и киловатт выражается величина мощности электрического устройства, в киловатт-час – считываются показания электросчетчика.

«ватт» и «киловатт»

«ватт» (Вт, W) – производная системная единица измерения мощности, связанная с основными единицами системы СИ:

  • Вт = Дж/с;
  • Вт = H•м/с;
  • Вт = В•А.

«1 ватт» определяется мощностью устройства, совершающего работу величиной в 1 джоуль за 1 секунду времени. Как единица измерения мощности, ватт принят в 1882г., включён в систему СИ в 1960г. и назван в честь Джеймса Уатта (Ватта) – создателя универсальной паровой машины. В системе СИ «ватт-ами» обозначают величину механической, тепловой, электрической и любой другой мощности. Образование кратных и дольных единиц от

ватт производится применением набора стандартных префиксов системы СИ – кило, мега, гига …

  • 1 ватт
  • 1000 ватт = 1 киловатт
  • 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
  • 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
  • «киловатт» – кратная «ватт» единица измерения мощности

«киловатт-час»

Киловатт-час (кВт•ч, kW•h) – внесистемная единица учёта количества потребленной или произведённой электрической энергии. Использование «киловатт-час» на территории России регламентирует переработанный советский ГОСТ 8.417, однозначно определяющий наименование, обозначение и область применения «киловатт-час».

Скачать ГОСТ 8.417-2002.pdf [510,78 Kb] (cкачиваний: 3391)

Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

  • Наименование величины: Энергия
  • Наименование единицы: киловатт-час
  • Обозначение: kW•h (кВт•ч)
  • Соотношение с единицей СИ: 3,6×106 Дж
  • Область применения: Для счётчиков электрической энергии

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому как, «киловатт-час» – наиболее простая, удобная и практичная форма, позволяющая получать максимально приемлемые человекопонятные результаты. ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования на потребительском и узко-профессиональном уровне кратных и дольных единиц, образованных от «киловатт-час»:

  • 1 киловатт-час = 1000 ватт-час
  • 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час

Большинство национальных технических стандартов постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Советского Союза. В метрологии постсоветского пространства существуют аналоги российского ГОСТ 8.417 или ссылки на него.

Обозначение бытовой электротехники

Общепринятая практика – обозначать мощность электрических устройств на их корпусе. Выбор единиц измерения происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Учитывая особенности производимой электротехники, возможны (и не есть ошибкой) следующие варианты обозначения:

  • в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW)
    (обозначение механической или тепловой мощности электроприбора)
  • в ватт-часах и киловатт-часах (Вт·ч, кВт·ч, W·h, kW·h)
    (обозначение потребляемой электрической мощности электроприбора)
  • в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA )
    (обозначение полной потребляемрй электрической мощности электроприбора)

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW)
— единицы измерения мощности в системе СИ
Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах – это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом – электрические расчёты.
ватт-час и киловатт-час (Вт·ч, кВт·ч, W·h, kW·h)
— внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.
вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA )
— Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой – все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Встречаются бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA ). И первое, и второе, и третье – не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором – потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем – полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры – практически совпадают.

Разница «киловатт и киловатт-час»

  • Киловатт — единица ИЗМЕРЕНИЯ мощности, киловатт-час – единица УЧЕТА потребления электроэнергии. На бытовом уровне понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности электроприборов.
  • На уровне бытового прибора-электропреобразователя:
    — в киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата.
    — в киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата.
    Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают.
  • Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
  • Недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» при отсутствии процесса преобразования электроэнергии.
  • Не правильно измерять «киловатт-час» производимую тепловую мощность дровяного отопительного котла, но, допустимо – потребляемую мощность электрического отопительного котла.
  • Принципиально, в «киловатт-час» не измеряют мощность электромотора.
  • В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost. kiev.ua:
    Перевести киловатт-часы =>
    в Джоули, калории и кратные им единицы

Разница в обозначении мощности механических и тепловых электроприборов

Для механических электроприборов (электродвигателей) указывают номинальную (рабочую) механическую мощность в ваттах или киловаттах, которую максимально может выдавать электромотор при своей нормальной работе. Реальная потребляемая электрическая мощность электромотора будет отличаться от указанной, в зависимости от его механической нагрузки. Например, при холстом ходе электродвигатель потребляет электричества, примерно 30% от номинальной мощности, а при максимальной нагрузке 101%…103% от номинала.

Для тепловых электроприборов (плиты, печки, обогреватели) указывают максимальную тепловую мощность, которую может выдать тепловой (нагревающий) элемент. Реальная потребляемая электрическая мощность электронагревателя будет отличаться от указанной, в зависимости от положения регулятора мощности.

Обозначение:
Вт•ч, кВт•ч, kW•h
Упрощенное обозначение:
Вт*ч, кВт*ч, kW*h

Основные единицы измерения емкости аккумулятора – Вт.ч и мАч

Почему так важно при покупке пуско-зарядного устройства обращать внимание на его емкость? Именно от нее зависит продолжительность автономной работы питающихся от ПЗУ гаджетов. Емкость прибора имеет также решающее значение при запуске двигателя автомобиля – чем она выше, тем, соответственно, больше раз можно пытаться завести мотор.

В описаниях и паспортах ПЗУ емкость может быть указана в мАч и/или Вт.ч. О чем говорят эти характеристики?

Значение емкости в Втч и мАч – принципиальное различие

Максимально точно потенциал устройства описывает абсолютная постоянная емкость, измеренная в Вт.ч. К примеру, у Carku E-Power Elite она равна 44,4 Вт.ч. Это означает, что данный прибор может питать нагрузку 44,4 Вт в течение одного часа при любых токах и напряжениях.

Если емкость в Втч не указана в технических характеристиках ПЗУ, подсчитать ее очень просто – нужно перемножить ее значение в Ач на номинальное напряжение аккумулятора в вольтах.
Значение емкости в мАч – это относительная величина, описывающая емкость устройства для конкретного напряжения. То есть, к примеру, для 5 В у аккумуляторной батареи будет одна емкость, а для 19 В – другая.

Для определения абсолютной постоянной емкости в Втч необходимо знать ее значение в Ач (ампер-час). 1 Ач = 1000 мАч. Чтобы получить величину емкости в Ач, нужно показатель в мАч разделить на 1000.

Какое номинальное напряжение аккумуляторов Li-Po?

Номинальное напряжение одноэлементного литий-полимерного аккумулятора – 3,7 В. Именно такое исполнение имеют портативные пуско-зарядные устройства CARKU. У многих это вызывает вопросы, ведь у прибора есть несколько рабочих разъемов с разным значением выходного напряжения – 5 В, 12 В, 19 В? Их получают из номинального в результате преобразований, происходящих в электронной начинке устройства.

Подбираем технику CARKU по техническим характеристикам

Опираясь на приведенную информацию, вы можете выбирать технику CARKU, ориентируясь на мощность наиболее часто используемых гаджетов. К примеру, если вы планируете подключать к прибору ноутбук ASUS N73S, имеющий литий-полимерный аккумулятор с емкостью 4 400 мАч – определите его мощность и сравните ее с характеристиками CARKU. Для этого:
1)переведите значение ёмкости из миллиампер-часов в ампер-часы – 4 400 мАч / 1000 = 4,4 Ач;
2)умножьте полученные ампер-часы на номинальное напряжение литий-полимерной батареи – 4,4 Ач х 3,7 В = 16,28 Втч.

Если вы решите купить Carku E-Power Elite, емкость которого 44,4 Вт.ч, то подключенный к полностью заряженному устройству ноутбук проработает 44,4 Втч / 16,28 Вт.ч = 2,7 часа. Модель Carku E-Power-37 с емкостью 55,5 Вт.ч обеспечит 55,5 Вт.ч / 16,28 Вт.ч = 3,4 часа беспрерывной эксплуатации.

Принятые единицы измерения и сокращения

Компания СИМАС
Москва, Варшавское шоссе
д. 125 стр.1
+7 (495) 980 — 29 — 37,
+7 (916) 942 — 65 — 95
[email protected]

Принятые единицы измерения и сокращения

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Единицы измерения электротехнических величин

Величина

Наименование единицы

Обозначение

Напряжение

Вольт, киловольт

В, кВ

Сила тока

Ампер, килоампер

А, кА

Сопротивление

Ом, килом, мегаом

Ом, кОм, МОм

Частота переменного тока

Герц, килогерц

Гц, кГц

Активная мощность

Ватт, киловатт, мегаватт, киловатт-ампер

Вт, кВт, МВт,кВА

Работа, энергия

Джоуль, ватт-час, киловатт-час, мегаватт-час

Дж, Вт·ч, кВт·ч, МВт·ч

Электрический разряд

Кулон, ампер-час

Кл, А·ч

Единицы измерения механических величин

Величина

Наименование единицы

Обозначение

Сила, сила тяжести (вес)

Ньютон, килоньютон, тонна-сила, килограмм-сила

Н, Кн, тс, кгс

Поверхностное натяжение

Ньютон на метр

Н/м

Момент силы

Ньютон-метр

Н·м

Плотность

Килограмм на кубический метр

кг/м³

Удельный объем

Кубический метр на килограмм

м³/кг

Кинематическая вязкость

Квадратный метр на секунду, стокс, сантистокс

м²/с, Ст, сСт

Динамическая вязкость

Паскаль-секунда

Па·с

Единицы измерения термических и термодинамических величин

Величина

Наименование единицы

Обозначение

Температура Цельсия

Градус Цельсия

ºС

Давление

Паскаль, килопаскаль, мегапаскаль, атмосфера, бар

Па, кПа, МПа, атм, бар

Теплота, количество теплоты

Джоуль

Дж

Теплопроводность

Ватт на метр-кельвин

Вт/(м·К)

Поверхностная плотность теплового потока

Ватт на квадратный метр

Вт/м²

Коэффициент теплообмена (теплопередачи)

Ватт на квадратный метр-кельвин

Вт(м²·К)

Удельная теплоемкость

Джоуль на килограмм-кельвин

Дж/(кг·К)

Единица измерения работы и единица измерения мощности: тема этой статьи

Единица измерения работы измеряется в джоулях, а единица измерения мощности это ватт (обозначение вт), равный мощности генератора, ежесекундно производящего 1 джоуль электрической энергии,
1вт = 1дж / 1 сек

Преобразуя это выражение, находим:
1 дж =1 вт • 1 сек
откуда следует, что джоуль и ватт-секунда представляют собой одну и ту же единицу работы. С другой стороны,
1 дж = 1 в • 1 к,
откуда
1 вт = 1 в • 1 к / 1 сек = 1 в • 1 а.
т.е. 1 вт есть мощность электрического тока в 1 а  при напряжении в 1 в.

 

Более крупными единицами измерения мощности являются:
1 гектоватт = 1 гвт = 10-2 вт, 1 киловатт = 1 квт = 10-3 вт.

Более крупными единицами электрической энергии являются:
1 ватт•час = 1 вт • ч = 3,6 • 10-3 вт • сек, 1 гектоватт • час = 1 гвт • ч = 3,6 • 10-5 вт • сек, 1 киловатт • час = 1 квт • ч = 3,6 •10-6 вт • сек.

Выбор единиц зависит от величины измеряемой мощности. Так, например, мощность электрических ламп измеряется обыкновенно в ваттах, мощность электродвигателей — в киловаттах, а мощность крупных станций — в тысячах киловатт.

Электрическая энергия, расходуемая в мелких установках на освещение и нагревательные приборы, подсчитывается обыкновенно в гектоватт-часах; энергия, потребляемая заводами и фабриками, — в киловатт-часах. В практике, кроме единиц практической системы МКСА, встречаются иные единицы тех же величин. Ниже приведены соотношения между некоторыми единицами основных величин в различных системах единиц.

Известно, что:
1 кГ • м = 9,81 дж = 9,81 вт • сек:
1 дж = 1/9,81 кГ • м = 0,102 кГ • м;
1 кГ • м/сек = 9,81 дж/сек = 9,81 вт.

Есть еще и такая единица мощности, как лошадиная сила. Тогда,
1 лошадиная сила (л. с.) = 75 кГ • м/сек = 736 вт = 0,736 квт;
1 квт = 1 / 0,736 л. с. = 1,36 л. с.

Далее, так как:
1 калория (кал) = 0,427 кГ • м,
то
1 дж = 0,102 / 0,427 кал = 0,24 кал.

Пример 1. Нагревательный прибор, включенный в сеть с напряжением 220 в потребляет ток 5 а. Определить мощность прибора, и расход энергии в течение 3 час.

Р = UI = 120 • 5 = 600 вт.
Энергия, израсходованная прибором в течение 3 час.,
W = Р • t = 600 • 3 = 1800 = 1,8 квт•ч.

Пример 2. Мощность двигателя, включенного в сеть с напряжением 220 в составляет 11 квт. Определить ток двигателя.
Так как
Р = UI,
то
I = P / U = 11000 / 220 = 50 а.

Единицы измерения мощности. Перевод единиц измерения мощности. БТЕ/час (Btu/h), БТЕ/с (Btu/s), фут-фунт/сек (ft-lb/s), лошадиная сила (hp), калорий/сек (cal/s), Ватт (Вт, W), Киловатт (кВт,kW).


Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, коды / / Перевод единиц измерения.  / / Единицы измерения мощности. Перевод единиц измерения мощности. БТЕ/час (Btu/h), БТЕ/с (Btu/s), фут-фунт/сек (ft-lb/s), лошадиная сила (hp), калорий/сек (cal/s), Ватт (Вт, W), Киловатт (кВт,kW).

Перевод единиц измерения мощности. БТЕ/час (Btu/h), БТЕ/с (Btu/s), фут-фунт/сек (ft-lb/s), лошадиная сила (hp), калорий/сек (cal/s), Ватт (Вт, W), Киловатт (кВт,kW).

БТЕ/с, Британских тепловых единиц в сек (Btu/s)

БТЕ/час (Btu/h)

футов-фунтов/сек (ft-lb/s)

лошадиных сил (hp)

калорий/сек (cal/s)

Ватт (Вт, W)

Киловатт (кВт,kW)

1 БТЕ/с, Британская тепловая единица в сек (Btu) это:

1

3600

777,9

1,414

252

1055

1,055

1 БТЕ/час (Btu/h) это:

2,778*10-4

1

0,216

3,929*10-4

7,0*10-2

0,2930

2,93*10-4

1 фут-фунт/сек (ft-lb/s) это:

1,286*10-3

4,629

1

1,818*10-3

0,3239

1,356

1,356*10-3

1 лошадиная сила (hp) это:

0,707

2545

550

1

178,2

745,7

0,7457

1 калория/сек (cal/s) это:

0,3950

1429

3,087

5,613*10-3

1

4,186

4,186*10-3

1 Ватт (Вт, W) это:

9,481*10-4

3,413

0,7375

1,341*10-3

0,2389

1

0,001

1 Киловатт (кВт, kW) это:

0,9481

3413

737,5

1,341

238,9

1000

1

Насколько мы понимаем:

1) Лошадиные силы США =98,63% от метрических. (в таблице — имперские США).

2) В США существует  понятие тепловых (boiler) лошадиных сил.  Одна такая — это примерно 10 кВт (9,8) — это редкость.




Вт на имя? Почему мы используем ватт-часы для сравнения аккумуляторов

Если вы покупали аккумуляторную батарею USB, вы, вероятно, сталкивались с номинальными значениями емкости, указанными в миллиампер-часах (мАч) — мы сами использовали эти рейтинги в нашем гиды. Похоже, что они предоставляют удобный способ сравнить общее количество энергии, которое могут хранить аналогичные типы аккумуляторов — что-то вроде сравнения емкости автомобильных бензобаков. Но поскольку в миллиампер-часах не учитывается напряжение и поскольку напряжение влияет на количество энергии, которое может выдать аккумулятор, номинальные значения мАч несовершенные для аналогичных аккумуляторов и просто плохи для сравнения разных типов аккумуляторов.

В дальнейшем мы будем сообщать емкость аккумулятора в милливатт-часах (мВтч) и ватт-часах (Втч), чтобы мы более согласованно выбирали руководства, которые полагаются на эти рейтинги, и чтобы было легче напрямую сравнивать емкость разных аккумуляторов. Например, в то время как аккумуляторные блоки USB-C могут заряжать ноутбуки, а аккумуляторные блоки AA могут заряжать смартфоны, сравнение их в миллиампер-часах — это яблоки с апельсинами; Милливатт-часы позволяют сравнить яблоки с яблоками. Чтобы сделать осознанный выбор, важно понимать фактическую полезную емкость аккумулятора, а мВтч — более точный показатель.

Когда вы сравниваете ватт-часы (Втч), вы можете сравнивать емкость разных типов батарей, независимо от напряжения. Иллюстрация: Сара МакРидинг

В прошлых статьях мы объясняли, как вольт (В, примерно мера электрического давления), умноженный на амперы (А, мера силы тока), равняется ваттам (Вт, мера мощности): В × А = W. Не пугайтесь математики. Это похоже на взаимосвязь между давлением воды (вольтами) и размером трубы (ампер), из-за которой из вашей насадки для душа выходит некоторое количество воды (ватты). Таким образом, даже без каких-либо других электрических знаний этой аксиомы достаточно, чтобы понять, почему ампер-часы (Ач) настолько проблематичны: например, автомобильный аккумулятор на 12 В, 10 Ач имеет фактическую емкость 120 Втч (12 В × 10 Ач = 120 Втч), но батарея ноутбука на 10 Ач при 3,6 В имеет емкость всего 36 Втч (3,6 В × 10 Ач = 36 Втч). Несмотря на то, что ампер-часы такие же, фактическая накопленная мощность в автомобильном аккумуляторе в три раза больше.

Снова подумайте об аналогии с водопроводом: если у вас есть 10-дюймовая труба, заполняющая бассейн, она заполнит этот бассейн гораздо быстрее при высоком давлении воды (например, батарея 12 В), чем при низком давлении (например, 3.Батарея на 6 В), хотя размер трубы такой же.

Сравнение аккумуляторов на основе ампер-часов похоже на сравнение расхода топлива двигателя поезда и 18-колесного автомобиля — транспортные средства выполняют совсем другую работу, поэтому сравнение количества миль на галлон не имеет смысла.

Напряжение аккумулятора меняется по мере его разряда, но литиевые аккумуляторы, которыми питается самая компактная портативная электроника, имеют приблизительное напряжение 3,6 В. Поэтому сравнение емкости аккумулятора аккумулятора Anker с емкостью аккумулятора смартфона Samsung или камеры GoPro — все в которых используются литиевые батареи с аналогичным напряжением — это так же просто, как сравнение емкости одной батареи с другой, измеряемой в мАч или мВтч.Но многие ноутбуки используют конфигурации с более высоким напряжением, а некоторые автономные аккумуляторные блоки основаны на свинцово-кислотных аккумуляторах на 12 В, поэтому часто сравнение аккумуляторов на основе ампер-часов похоже на сравнение расхода топлива двигателя поезда с расходом топлива 18-разрядного двигателя. Уиллер — автомобили выполняют совсем другую работу, поэтому сравнение миль на галлон не имеет смысла.

И это только отличия реальных аккумуляторов. Переменные напряжения в новых стандартах зарядки, таких как Quick Charge и USB-C, делают оценку емкости аккумулятора немного похожей на попытку измерить воду, поступающую из шланга, когда кто-то открывает и закрывает кран.

Проще говоря, мощность ампер-часа (или, таким образом, мАч) зависит от напряжения, тогда как ватт-час всегда равен ватт-часу. Другие переменные и термины, такие как срок службы и C-rate (PDF), также влияют на реальную доступную энергию в батарее, но использование ватт-часов, по крайней мере, устраняет двусмысленность ампер-часа. С этого момента мы будем сравнивать батареи и компоненты питания, которые мы тестируем, в ватт-часах, чтобы мы могли сосредоточиться на практических различиях, которые имеют для вас значение, оставляя технические придирки в сносках, к которым они относятся.

Единиц измерения | Безграничная химия

Стандартные единицы (единицы СИ)

Международная система единиц (сокращенно SI ) — это метрическая система, используемая в науке, промышленности и медицине.

Цели обучения

Распознавать единицы СИ и их важность для измерения

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Каждая область науки включает в себя проведение измерений, понимание их и передачу их другим. Другими словами, мы все должны говорить на одном базовом языке.
  • Система СИ, также называемая метрической системой, используется во всем мире.
  • В системе СИ семь основных единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (ы), кельвин (K), ампер (A), моль (моль) и кандела. (CD).
Ключевые термины
  • Система СИ : серия единиц, которая принята и используется во всем научном мире.

Потребность в общем языке

Каждая область науки включает в себя проведение измерений, понимание их и передачу их другим.Другими словами, мы все должны говорить на одном базовом языке. Независимо от того, являетесь ли вы химиком, физиком, биологом, инженером или даже врачом, вам нужен последовательный способ передачи информации о размере, массе, форме, температуре, времени, количестве, энергии, мощности и скорости.

Рассмотрим экран, на котором вы сейчас читаете этот текст. Это может быть ЖК-экран, состоящий из жидких кристаллов. Химик, разрабатывающий конкретный состав жидкого кристалла, должен осмысленно передавать информацию инженеру, чтобы инженер знал, как ее производить.Инженер, в свою очередь, должен иметь возможность общаться с другими инженерами, физиками и химиками для проектирования печатных плат, экранов дисплеев и электронных интерфейсов остальной части компьютера. Если все эти люди не говорят на одном языке, предприятие никогда не сдвинется с мертвой точки.

Международная система единиц (сокращенно SI, от французского Système international d’unités) — это метрическая система, используемая в науке, промышленности и медицине . В зависимости от вашего возраста и географического положения вы, возможно, хорошо знакомы с «имперской» системой, которая включает такие единицы измерения, как галлоны, футы, мили и фунты.Имперская система используется для «повседневных» измерений в нескольких местах, например в США. Но в большинстве стран мира (включая Европу) и во всех научных кругах широко используется система СИ.

Научные единицы СИ и метрические единицы: Г-н Кози преподает научные единицы системы СИ, метрической системы и системы СКГ. Мистер Кози также разделяет основные префиксы и их значения. Научные измерения основаны на метрической системе, поэтому важно знать основные метрические единицы и префиксы.

Единицы системы СИ

В системе СИ семь основных единиц:

  • килограмм (кг), для массы
  • секунд, за время
  • кельвин (K), для температуры
  • Ампер (А), для электрического тока
  • моль (моль) на количество вещества
  • кандела (кд), для силы света
  • метр (м), на расстояние

Семь единиц СИ : На этом рисунке показаны основные единицы СИ и их комбинации, которые приводят к более сложным единицам измерения.

Должно быть очевидно, что переход в современность значительно улучшил условия измерения для каждой базовой единицы в системе СИ, сделав измерение, например, силы света источника света стандартным измерением в каждой лаборатории в Мир. Источник света, рассчитанный на 20 кд, будет одинаковым независимо от того, произведен ли он в Соединенных Штатах, в Великобритании или где-либо еще. Использование системы SI предоставляет всем ученым и инженерам общий язык измерений.

История системы SI

У единиц измерения СИ интересная история. Со временем они были усовершенствованы для ясности и простоты.

  • Метр (м) или метр изначально определялся как 1/10 000 000 расстояния от экватора Земли до Северного полюса, измеренного на окружности, проходящей через Париж. Говоря современным языком, он определяется как расстояние, проходимое светом в вакууме за промежуток времени в 1/299 792 458 секунды.
  • Килограмм (кг) изначально определялся как масса литра (т. Е.е., одной тысячной кубометра). В настоящее время она определяется как масса платино-иридиевого килограммового образца, поддерживаемого Bureau International des Poids et Mesures в Севре, Франция.
  • Секунды были первоначально основаны на «стандартном дне», состоящем из 24 часов, при этом каждый час делился на 60 минут, а каждая минута — на 60 секунд. Однако теперь мы знаем, что полное вращение Земли на самом деле занимает 23 часа 56 минут и 4,1 секунды. Следовательно, секунда теперь определяется как продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
  • Ампер (A) — это мера количества электрического заряда, проходящего через точку в электрической цепи за единицу времени. 6,241 × 10 18 электронов, или один кулон, в секунду составляет один ампер.
  • Кельвин (K) — единица термодинамической шкалы температур. Эта шкала начинается с 0 К. Приращение кельвина такое же, как и у градуса по шкале Цельсия (также называемой градусом Цельсия). Кельвин — это доля 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (точно 0.01 ° C или 32,018 ° F).
  • Моль (моль) — это число, связывающее молекулярную или атомную массу с постоянным числом частиц. Он определяется как количество вещества, которое содержит столько элементарных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода-12. {12} [/ латекс] Герц и который имеет интенсивность излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.

Префиксы единиц СИ

Базовые единицы СИ могут быть выражены как доли или кратные основным единицам с помощью набора простых префиксов.

Цели обучения

Преобразование единиц СИ

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Набор приставок прост и удобен в использовании.
  • Префиксы нельзя комбинировать.
  • Набор приставок универсальный.
Ключевые термины
  • префикс : одна или несколько букв или слогов, добавленных в начало слова, чтобы изменить его значение; например, килограмм можно добавить к грамму, чтобы получить килограмм
  • фракция : часть целого, особенно сравнительно небольшая часть

Префиксы единиц СИ

Теперь, когда мы знаем о системе СИ и о том, что она предоставляет ученым и инженерам, мы можем изучить некоторые аспекты реальных измерений. В системе СИ используется стандартная система префиксов к основным единицам, которая позволяет им быть более релевантными и описывать относительную величину.

Например, читая о химической кинетике, вы можете встретить термины «мс» или «нс», означающие «миллисекунда» и «наносекунда» соответственно. Как только вы привыкнете к практике использования префиксов, вы сразу поймете, что миллисекунда составляет 1/1000 одной секунды и в 1 миллион раз больше, чем наносекунда, что составляет 1/1000000000 одной секунды или 10 . -9 секунд.

Кратко просмотрите основные единицы СИ, прежде чем изучать префиксы.

Название устройства Условное обозначение Количественное наименование Условное обозначение Обозначение размеров
метр кв.м. длина л , x , п L
килограмм кг масса м M
второй с раз т Т
ампер А электрический ток Я I
кельвин К термодинамическая температура т Θ
кандела компакт-диск сила света I v Дж
моль моль количество вещества n N

Допускается 20 префиксов. Префикс может использоваться для обозначения кратных оригинальной единицы или частей исходной единицы. Например, кило — обозначает число, кратное тысяче, так что в километре одна тысяча метров. Милли — означает одну тысячную; следовательно, в метре тысяча миллиметров.

Префиксы для единиц СИ : Префиксы переопределяют измерение как кратное или дробное от основной единицы.

Имейте в виду, что префиксы нельзя комбинировать.Таким образом, миллионная доля метра — это микрометра , а не миллимиллиметр, а миллионная доля килограмма — это миллиграмма , а не микрокилограмм.

В более раннем использовании микрон (измерение, часто встречающееся в физике и технике) совпадает с микрометром, 10 -6 метров. Другая старая форма использования, миллимикрон, составляет одну тысячную микрометра, или одну тысячную от 10 -6 метров, или 10 -9 метра, теперь называемого нанометром. Хотя эти старые термины не используются широко, они часто встречаются в старых публикациях, и знание их современных эквивалентов является преимуществом.

Объем и плотность

Плотность и объем — два общих измерения в химии.

Цели обучения

Опишите взаимосвязь между плотностью и объемом

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Объем вещества связан с количеством вещества, присутствующего при определенной температуре и давлении.
  • Объем вещества можно измерить в мерной посуде, такой как мерная колба и мерный цилиндр.
  • Плотность указывает, сколько вещества занимает определенный объем при определенной температуре и давлении. Плотность вещества может использоваться для определения вещества.
  • Вода необычна, потому что когда вода замерзает, ее твердая форма (лед) менее плотная, чем жидкая вода, и поэтому плавает поверх жидкой воды.
Ключевые термины
  • объем : Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту. Он измеряется в кубических сантиметрах в метрических единицах.
  • плотность : Мера количества вещества, содержащегося в данном объеме.

Объем и плотность

Свойства материала можно описать разными способами. Любое количество любого вещества будет иметь объем. Если у вас есть две емкости с водой разного размера, каждая из них вмещает разное количество или объем воды. Единица измерения объема — это единица, производная от единицы длины в системе СИ, и не является основным измерением в системе СИ.

Если две пробы воды имеют разные объемы, они все равно имеют общее измерение: плотность. Плотность — это еще одно измерение, производное от основных единиц СИ. Плотность материала определяется как его масса на единицу объема. В этом примере каждый объем воды отличается и, следовательно, имеет определенную и уникальную массу. Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (см 3 ) или миллилитрах (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.Если обе пробы воды имеют одинаковую температуру, их плотности должны быть одинаковыми, независимо от объема пробы.

Измерительные инструменты

Мерная чашка : Мерная чашка — это обычная домашняя утварь, используемая для измерения объемов жидкостей.

Если вы когда-либо готовили на кухне, вы, вероятно, видели какую-то мерную чашку, которая позволяет пользователю измерять объемы жидкости с разумной точностью. Мерная чашка показывает объем жидкости в стандартных единицах СИ — литрах и миллилитрах.Большинство американских мерных стаканчиков также измеряют жидкость в старой системе стаканов и унций.

Мерная посуда

Ученые, работающие в лаборатории, должны быть знакомы с типичной лабораторной посудой, которую часто называют мерной стеклянной посудой. Это могут быть химические стаканы, мерная колба, колба Эрленмейера и градуированный цилиндр. Каждый из этих контейнеров используется в лабораторных условиях для измерения объемов жидкости в различных целях.

Лабораторная мерная посуда : Посуда, такая как эти химические стаканы, обычно используется в лабораторных условиях для удобного измерения и разделения различных объемов жидкостей.

Плотность воды

Различные вещества имеют разную плотность, поэтому плотность часто используется как метод идентификации материала. Сравнение плотностей двух материалов также может предсказать, как вещества будут взаимодействовать. Вода используется в качестве общего стандарта для веществ, и ее плотность составляет 1000 кг / м 3 при стандартных температуре и давлении (называемых STP).

Использование воды для сравнения плотности

Когда объект помещается в воду, его относительная плотность определяет, плавает он или тонет.Если объект имеет меньшую плотность, чем вода, он всплывет на поверхность воды. Объект с большей плотностью утонет. Например, пробка имеет плотность 240 кг / м 3 , поэтому она будет плавать. Плотность воздуха составляет приблизительно 1,2 кг / м 3 3 , поэтому он сразу же поднимается к вершине водяного столба. Металлы натрий (970 кг / м 3 ) и калий (860 кг / м 3 ) будут плавать на воде, а свинец (11340 кг / м 3 ) тонуть.

Плотность: История Архимеда и золотой короны: Корона сделана из чистого золота? Древнегреческий король должен знать, обманул ли его ювелир.Он вызывает Архимеда, который решает использовать плотность для определения металла. Но как он может определить объем короны?

Жидкости имеют тенденцию образовывать слои при добавлении в воду. Глицерин сахарного спирта (1261 кг / м 3 ) погружается в воду и образует отдельный слой, пока он не будет тщательно перемешан (глицерин растворим в воде). Растительное масло (прибл. 900 кг / м 3 ) будет плавать на воде и, независимо от того, насколько сильно перемешано, всегда будет возвращаться в виде слоя на поверхность воды (масло не растворяется в воде).

Переменная плотность воды

Вода — сложная и уникальная молекула. Даже при постоянном давлении плотность воды будет меняться в зависимости от температуры. Напомним, что тремя основными формами материи являются твердое тело, жидкость и газ (пока не будем рассматривать плазму). Как показывает практика, почти все материалы в твердой или кристаллической форме более плотны, чем в жидкой форме; поместите твердую форму практически любого материала на поверхность его жидкой формы, и она утонет.С другой стороны, вода делает нечто особенное: лед (твердая форма воды) плавает на жидкой воде.

Внимательно посмотрите на соотношение между температурой воды и ее плотностью. Начиная с 100 ° C, плотность воды неуклонно увеличивается до 4 ° C. В этот момент тенденция плотности меняется на противоположную. При 0 ° C вода замерзает до льда и плавает.

В этой таблице перечислены плотности воды при различных температурах и постоянном давлении.

Плотность воды при постоянном давлении
Температура (ºC) Плотность (кг / м 3 )
100 958.4
80 971,8
60 983,2
40 992,2
30 995.6502
25 997.0479
22 997,7735
20 998.2071
15 999.1026
10 999.7026
4 999.9720
0 999.8395
−10 998.117
−20 993,547
−30 983,854
Значения ниже 0 ° C относятся к переохлажденной воде

Последствия этого простого факта огромны: когда озеро замерзает, ледяная корка на поверхности изолирует жидкость внизу от замерзания, в то же время позволяя холодной воде (с температурой прибл.4 ° C и высокой плотности) опуститься на дно. Если бы лед не плавал, он бы опустился на дно, позволяя образоваться и утонуть большему количеству льда, пока озеро не замерзнет! Аквалангисты и пловцы часто сталкиваются с этими градиентами температуры воды, и они могут даже столкнуться со слоем воды на самом дне озера с температурой примерно 4 ° C. Это примерно так же холодно, как и на дне озера; как только вода становится холоднее, жидкая вода становится менее плотной и поднимается вверх.

Слои воды в зимнем озере : В зимние месяцы с сезонным климатом самая теплая вода в большинстве озер и рек имеет температуру всего 4 ° C.Эта вода с температурой 4 ° C имеет самую высокую плотность и опускается на дно озера. По мере того, как вода становится холоднее (<4 ° C), она становится менее плотной и поднимается, образуя лед на поверхности озера. В результате в зимние месяцы в озерах и реках всегда присутствует жидкая вода. Это уникальное свойство воды позволяет животным и растениям выживать под замерзшим озером или зимой, гарантируя, что всю пресноводную жизнь не вымирают каждую зиму.

Температура

Возможность точного измерения температуры была крупным научным достижением, позволившим получить абсолютные числа для наблюдаемого явления.

Цели обучения

Укажите основные достижения в истории измерения температуры

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Измерение температуры точное и воспроизводимое.
  • Измерение температуры должно соответствовать принятым стандартам.
  • Температуру можно откалибровать по нескольким шкалам, включая Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.
  • Преобразование между различными температурными шкалами легко выполняется с помощью уравнений преобразования.
  • Кинетическая энергия возникает в результате движения атомов и молекул. Постулируется, что при абсолютном 0 движения и, следовательно, кинетической энергии нет.
Ключевые термины
  • температура : Мера холода или тепла, часто измеряемая термометром.
  • кельвин : Единица измерения температуры. Это одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
  • Фаренгейт : Единица измерения температуры, наиболее часто используемая в Соединенных Штатах.
  • Цельсия : шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Также известен как стоградусный.
  • Цельсия : шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Также известен как стоградусный.

Насколько жарко было прошлым летом? Будет ли на следующей неделе достаточно холодно для катания на лыжах? Каждый из этих вопросов требует количественной оценки рутинного опыта. Говорим ли мы о погоде, готовим еду или проводим научный эксперимент, нам нужно знать, насколько что-то жарко или насколько холодно.Чтобы знать это, нужно уметь поставить какое-то точное число на концепцию. Хотя измерению температуры (термометрии) посвящена целая область исследований, в этом разделе основное внимание уделяется фундаментальным измерениям температуры.

Среднемесячная температура : Температура позволяет нам точно измерять и сравнивать климат в разных частях мира.

История измерения температуры

Для людей 21 -го -го века измерение температуры — это быстро и легко.Однако тысячи лет назад все было иначе. Явления, связанные с температурой, наблюдались всегда. Снег падал и собирался в холодную погоду, а весной таял в жидкую воду. Когда воздух был теплым, жидкая вода падала дождем. Лед таял, когда ставился рядом с источником тепла, а вода полностью выкипала из кастрюли на раскаленной плите. Однако это все качественные наблюдения. Они не производят числа: они не говорят нам, что вода замерзает при 0 ° C или кипит при 100 ° C.Все, что мы узнаем из наблюдений, — это то, что тепло и холод что-то делают с водой или что вода ведет себя по-разному, когда она нагревается или охлаждается.

В 16 и 17 веках ученые усовершенствовали наблюдения и эксперименты византийцев и греков, чтобы создать элементарные устройства, определяющие количество «тепла» или «холода» в воздухе. Созданные ими устройства назывались термоскопами. Эти основные измерительные инструменты использовали расширение и сжатие воздуха и воды при нагревании и охлаждении.

Идея была замечательной, но у термоскопов не было цифровой шкалы. Термоскоп не смог ответить на вопрос: «Насколько сегодня жарко?» с числом, но он может дать относительное измерение. Термоскоп часто представлял собой простую трубку с газом над жидкостью. Термоскопы также служили барометрами (которые измеряют давление). Это затрудняло их использование в качестве термометров, но они реагировали как на давление, так и на температуру. Даже когда первые термометры имели числовую шкалу, они не были стандартизированы.

На заре 18-го, 90-го, 112-го, 90-го века произошли большие изменения в термометрах благодаря работам Исаака Ньютона, Андерса Цельсия и Даниэля Фаренгейта.

  • Исаак Ньютон предложил термометр со шкалой 12 градусов между точками замерзания и кипения воды.
  • Fahrenheit работал с трубками, заполненными ртутью, которая имеет очень высокий коэффициент теплового расширения. Это, в сочетании с качеством и точностью работы Фаренгейта, привело к гораздо большей чувствительности, и его термометр был стандартизирован для раствора солевого раствора и принят повсеместно, а шкала Фаренгейта была названа в его честь.
  • Андерс Цельсий предложил шкалу в 100 градусов для разницы между замерзанием и кипением воды, и после нескольких незначительных корректировок система Цельсия или Цельсия также получила широкое распространение.

Термометр, откалиброванный с помощью шкалы Цельсия : Цельсий — это шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Наша способность точно измерять температуру позволяет нам измерять погоду, точно готовить пищу или проводить научный эксперимент.

Дальнейшие достижения привели к созданию термометров более быстрого действия, которые нашли применение в медицине и химии. Ранние термометры не записывали и не удерживали температуру, которую они измеряли: если вы удалите термометр от измеряемого вещества, его показания изменится. Ученые изобрели новые термометры, которые сохраняли бы свои показания, по крайней мере, в течение ограниченного периода времени, чтобы уменьшить ошибки измерения и упростить регистрацию температуры. Также были разработаны циферблатные термометры с использованием биметаллических лент.Биметаллические полосы изготовлены из двух разнородных металлов, соединенных вместе, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения. При нагревании или охлаждении два металла расширяются или сжимаются с разной скоростью, вызывая изгиб или искривление полосы. Этот изгиб полезен как датчик для измерения температуры; он может управлять схемой термостатирования или управлять простым термометром со шкалой.

Абсолютный ноль

Однако с развитием измерения температуры один вопрос остался без ответа: «Насколько холодно может быть? Насколько холодно абсолютный 0? »

Тривиальный ответ — «0 градусов», но что именно это означает? Сама температура является мерой средней кинетической энергии вещества.Кинетическая энергия возникает из движения атомов и молекул, и постулируется, что при абсолютном нуле нет движения и, следовательно, кинетической энергии. Следовательно, температура должна быть «абсолютной 0».

Остается вопрос: насколько холоднее абсолютный 0, чем 0 ° C?

В 1848 году лорд Кельвин (Уильям Томсон) написал статью под названием «Об абсолютной термометрической шкале» о необходимости поиска термодинамической нулевой температуры. Используя систему Цельсия для измерения градусов, лорд Кельвин вычислил предельную температуру холода, равную -273 ° C.Сегодня это обозначается как 0 K по термодинамической шкале температур Кельвина. Современные методы улучшили измерение до -273,16 ° C.

Типы температурных шкал

Температуру можно измерить и представить множеством различных способов. Основные требования практики включают точность, стандарт, линейность и воспроизводимость. Единица СИ, выбранная из-за ее простоты и связи с термодинамикой, — это кельвин, названный в честь лорда Кельвина. Хотя постепенно она равна шкале Цельсия, температура в градусах Кельвина является истинным представлением кинетической энергии в термодинамическом смысле.Химия и физика требуют многих расчетов, связанных с температурой. Эти расчеты всегда производятся в кельвинах.

Сравнение температурных шкал : Температуры некоторых общих явлений и веществ в различных единицах измерения.

Таблица сравнения температурных шкал иллюстрирует различные температурные шкалы, некоторые из которых больше не используются. Интересно увидеть температуры обычно происходящих событий в этих масштабах и представить себе огромные препятствия, которые были преодолены при развитии современной термометрии.

Преобразование в кельвин и обратно : Используйте уравнения в этой таблице для расчета температуры с использованием системы измерения кельвина.

Хотя в большинстве случаев ученые оснащены каким-либо электронным калькулятором, иногда может потребоваться перевод одной шкалы в другую. Таблицы преобразования могут использоваться для преобразования измерения в любую шкалу из любой другой шкалы температур, например, в градусах Кельвина или Цельсия.

Преобразование в градусы Цельсия и обратно : Используйте уравнения в этой таблице, чтобы преобразовать температуры в систему измерения Цельсия.


единиц измерения

Меры измерения

Словарь единиц измерения

Для получения информации о конкретном агрегате щелкните первое буква его названия:

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я

Комментарии и пояснения

Международная система единиц (СИ)
Международная система единиц
Базовые и производные единицы; другие единицы включены (и некоторые не включены).
Определение базовых единиц
Текущие определения секунды, метра, килограмма, ампера, моля, кельвина и канделы, включая те, которые были пересмотрены в ноябре 2018 года.
Производные единицы SI и совместимые с SI
22 производных единицы, которые входят в систему СИ, и еще 10, которые не входят.
Метрические единицы и префиксы единиц СИ
От йотта- (септиллион) до йокто- (септиллион).
Использование чисел и обозначений единиц измерения в измерениях
Правила СИ для чисел (десятичные маркеры, группировка цифр и т. Д.) и правила СИ для обработки символов единиц.

Долгая дорога к SI
Английский Обычный Меры и вес
Краткое изложение долгой (но увлекательной) истории.
Метрическая система
Новая идея — ей более 200 лет.
СГС и МКС Агрегаты
Две соперничающие системы когерентных единиц. Спойлер: МКС побеждает.
Метрическая система в США
Это неправда, что U.С. не смог принять метрическую систему. Что правда?

Прочие интересующие вопросы
римский и «арабский» Цифры
Как работают римские цифры и как мы получили нашу нынешнюю систему счисления.
Имена крупных Номера
Бесконечный спор: сколько стоит миллиард?
Правописание Метрические единицы
Метр? метр? метр? метро? Зависит от вашего языка, но СИ не волнует.

Ссылки на таблицы и весы

Введение в словарь

Американцы, вероятно, используют большее разнообразие единиц измерения чем кто-либо другой в мире. Оказавшись в медленном переходе от обычных до метрических единиц, мы используем увлекательные, а иногда и разочаровывающая смесь единиц в разговоре об одном и том же. Мы Измерьте длину забега в метрах, но длину длинного прыжок в футах и ​​дюймах. Мы говорим о мощности двигателя в мощность и ее объем в литрах.В той же отправке мы описать скорость ветра урагана в узлах и его центральное давление в миллибарах.

Иногда говорят, что Соединенные Штаты — одна из двух или трех стран, которые не приняли метрическую систему. Это грубое искажение истории. С 1875 года Соединенные Штаты подписались на Международная система весов и Меры, официальная версия метрической системы. Конгресс неоднократно повторял это обязательство, но не заставлял широкую публику использовать метрические единицы на всех этапах повседневной жизни.Итак, американцы приняли метрическую систему , они просто не используют во многих настройках.

Метрические единицы образуют так называемую связную систему; это означает, что они точно соответствуют друг другу, и их легко преобразовать из одной метрической единицы в другую или объединить единицы для создания новых единиц для различных явлений. Английские обычные единицы не образуют целостной системы. Отражая их разнообразные корни в Кельтская, римская, саксонская и норвежская культуры, они часто сбивают с толку и противоречивый.Есть две системы измерения земли (одна основанный на дворе, а другой на стержне) и третья система для расстояния в море. Есть две системы (эвердупуа и тройка) для гирьки и еще два (из расчета на длинную и короткую тонну) для большие веса. Американцы используют две системы для объемов (одна для сухой товаров и один для жидкостей), а британцы используют третий (британский Имперская мера).

Этот словарь включает:

  • все подразделения Международной системы единиц (СИ);
  • многие другие единицы метрической системы, используемые в повседневной жизни или в науке, в настоящее время или недавно;
  • различных неметрических научных единиц, таких как астрономические единица, электронвольт и парсек;
  • все единицы традиционных английских систем, с которыми я столкнулся, которые могут быть определены с разумной точностью;
  • выбранных традиционных единиц из культур, отличных от английского; а также
  • определенные термины и обозначения, не являющиеся «единицами измерения» измерения «в строгом смысле слова, но которые часто используются как будто они были.

Определение каждой единицы включает коэффициенты пересчета, которые вы можете используйте для преобразования этой единицы в другие единицы измерения того же понятия. Однако следует сделать предостережение. В случае традиционных единиц помните, что во многих случаях «точное» определение более старой единицы (например, лига или бочка) не была создана до девятнадцатого век. Было бы неразумно слишком полагаться на эти относительно современные определения, когда чтение старых работ. Кроме того, многие единицы, которые имеют точное значение теперь, такие как бочка и галлон, раньше имели различные специальных значений применительно к конкретным товарам; там в словаре нет места для всех этих значений.

Надеюсь, словарь окажется для вас полезным и информативным. Предложения (и исправления, если вы обнаружите ошибки) всегда приветствуются и могут быть отправлены в rowlett по адресу email.unc.edu.

Формальности

Автор:

Расс Роулетт
Профессор педагогики на пенсии и адъюнкт-профессор математики
Университет Северной Каролины, г. Чапел-Хилл.

Авторские права на все материалы в этой папке принадлежат Расс Роулетт и Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл.Разрешение предоставляется на личное использование и для использования отдельными учителями при проведении своих собственных занятий. Все другие права защищены. Вы можете делать ссылки на эту или любую страницу словарь. Пожалуйста, не копируйте содержимое любой страницы словаря на другой сайт. Материал на сайте часто обновляется как новый информация добавляется, поэтому ссылка на сайт, а не его копирование, находится в наилучшие интересы каждого.

Информация, содержащаяся в словаре, настолько точна, насколько это возможно; пожалуйста, сообщите мне, если вы найдете что-нибудь ошибки. Ни автор, ни Университет Северной Каролины не предполагают любая ответственность за использование информации, представленной на этом веб-сайте. Словарь не предназначен для продвижения какой-либо системы измерения. Это только цель — предоставить информацию, полезную для всех, кто интересуется данной темой.

24 апреля 2018

Единица измерения

В «Измерении» мы говорим о «Единицах» … что они такое?

Единица измерения — это любая единица измерения.

Итак, 1 метр — это единица измерения.

И 1 секунда также является единицей

И 1 м / с (один метр в секунду) тоже единица, потому что есть одна из них.

И так далее …

Без «1»

Также принято опускать «1» впереди и просто говорить о типе измерения как единице.

Пример: обычно используемой единицей времени является секунда

Мы не говорим, что секундомер измеряет «1 секунду», мы говорим, что он измеряет «секунды».

Итак, «Единица» — это общий термин, обозначающий тип измерения. И люди понимают, что мы имеем в виду только «1».

Значит, разговор может быть таким

Алекс: «Измеряет 100»
Сэм: «В каком блоке?»
Алекс: «Сантиметры»

Пример: спидометр

Какой блок измеряет этот спидометр?

Он измеряет км / ч (километров в час)

Итак, «220» означает 220 километров в час.

Аббревиатура

Обычно мы пишем единицы, используя их сокращения.

Пример: км на километр

Пример: м / с (или мс

-1 ) для метра в секунду

м / с — единица скорости

Пример: кг / м

3 (или кг / м -3 ) для килограмма на кубический метр

кг / м 3 — единица плотности: сколько массы в единице объема.

Стандартизированный

Единицы измерения «стандартизированы», что означает, что существует четко определенный стандарт для измерения 1 из них.

Пример: В течение многих лет (с 1889 по 1960) существовала планка

International Prototype Met re , чтобы точно показывать людям, что такое 1 метр.

Но этого было недостаточно!

Теперь «1 метр» определяется как расстояние, которое проходит свет за 1 / 299 792 458 секунды.

Различные системы измерения

Единицы могут быть сгруппированы вместе в «Систему».

Цена за единицу

Цена за единицу говорит нам стоимость литра, килограмма, фунта и т. Д. Того, что мы хотим купить.

Это хороший способ сравнить стоимость того, что мы покупаем.

Пример: что лучше

  • 2 литра молока по цене 3,80 доллара США, или
  • 1,5 литра молока по 2,70 доллара?

В данном случае «Единица» — 1 литр, а Цена единицы:

  • 3 доллара.80/2 литра = 1,90 $ за литр
  • 2,70 USD / 1,5 литра = 1,80 USD за литр

Итак, самая низкая цена за единицу (и лучшая сделка) составляет 1,5 литра по 2,70 доллара.

Energy and Power Units: основы

[pagebreak: Energy and Power Units: The Basics]

Если вы изучаете зеленые технологии, особенно возобновляемые источники энергии, вы не можете не столкнуться с такими утверждениями:

  • 26-ваттная КЛЛ производит свет, эквивалентный Лампа накаливания мощностью 100 ватт.
  • Энергетическая ценность галлона этанола варьируется от 75 700 БТЕ до 84 000 БТЕ.
  • Toyota Prius Hybrid Synergy Drive включает в себя 67-сильный электродвигатель.

Но что такое ватты, БТЕ и лошадиные силы? Что они измеряют и как они относятся к возобновляемой энергии? Например, сколько ватт вырабатывает ветряная турбина и сколько домов будет на эту мощность? Сколько БТЕ требуется для обогрева среднего дома и сколько для этого требуется природного газа?

Прежде чем вы сможете ответить на такие вопросы, вы должны овладеть некоторыми основными понятиями и словарным запасом:

  • Что такое энергия и мощность и как они соотносятся друг с другом?
  • Какие стандартные единицы энергии и мощности используют ученые?
  • Какие традиционные единицы используются в промышленности и как они соотносятся со стандартными единицами измерения?
  • Как различные блоки применимы к таким приложениям, как освещение, отопление и транспорт?

Этот отчет представляет собой краткий обзор энергии, мощности и единиц, используемых для их измерения.Но не волнуйтесь; это не физика в старших классах снова и снова. Это больше похоже на курс Берлитца по энергетике — достаточно, чтобы вы могли прочитать меню и, возможно, подслушать местных жителей.

Вот список содержания:

Боб Беллман — внештатный писатель по технологиям и консультант по маркетингу.

[pagebreak: SI: Международная система единиц]

На протяжении веков ученые шли разными путями, исследуя энергию и мощь. Таким образом, каждый вид энергии — электрическая, механическая, химическая, тепловая и ядерная — приобрел свою собственную систему измерения, и каждая отрасль, связанная с энергетикой, разработала свою собственную терминологию.Автосалоны говорят о лошадиных силах. Подрядчики HVAC устанавливают тонны и БТЕ. Электроэнергетика выдает киловатт-часы. Ученые относятся к ньютонам и джоулям.

В 1960 году Международная система единиц (СИ) была получена из метрической системы, чтобы обеспечить стандартный словарь для всего физического. СИ построена на семи основных единицах (см. Таблицу 1), из которых могут быть выведены все другие физические величины. В таблице 2 перечислены некоторые стандартные производные единицы. Например, ньютон (производная единица силы) определяется как один килограмм (базовая единица массы), ускоренный со скоростью один метр (базовая единица длины) в секунду (базовая единица времени) в квадрате.В таблице 3 перечислены некоторые стандартные префиксы, используемые для обозначения кратных и дробных единиц. Например, мегаватт (МВт) равен миллиону (10 6 ) ватт; Милливатт (мВт) составляет одну тысячную (10 -3 ) ватта.

Отрасли, связанные с энергетикой, начинают использовать терминологию СИ, но традиционные термины все еще доминируют. Многие автомобильные компании теперь указывают мощность двигателя в киловаттах, но в скобках после номинальной мощности: 187 л.с. (140 кВт). Начиная с краткого руководства по энергии, мощности и силе, в следующих нескольких разделах рассматриваются единицы, наиболее часто используемые в приложениях для возобновляемых источников энергии.

Таблица 1: Базовые единицы СИ

Таблица 2: Некоторые производные единицы СИ

Таблица 3: Некоторые множители СИ

[разрыв страницы: Энергия 101: Джоули, Ватты и Ньютоны]

Проще говоря, энергия — это емкость для выполнения работы ( W ) — все, от запуска автомобиля до обогрева дома и освещения комнаты. Многие формы работы предполагают преобразование энергии. Лампочка преобразует электрическую энергию в тепловую и световую. Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию в тепловую и механическую.Динамо-машина превращает механическую энергию в тепловую и электрическую.

Решения в области возобновляемых источников энергии используют источники энергии, которые не будут исчерпаны этими преобразованиями, и снижают потребление энергии, делая преобразования более эффективными. Фотоэлектрические (PV) панели вырабатывают электричество из солнечного света вместо сжигания невозобновляемых ископаемых видов топлива. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания, поскольку они преобразуют больше электричества в свет и меньше — в тепло.

Поскольку энергия и работа — две стороны одной медали, они измеряются в одних и тех же единицах. Единица измерения энергии / работы в системе СИ — джоулей и (Дж), названная в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818 — 1889). Джоуль открыл связь между теплотой и механической работой, что привело к развитию законов термодинамики.

Один джоуль равен работе, совершаемой силой в один ньютон, перемещающей объект на один метр (Дж = Н · м). Это примерно столько энергии, сколько требуется, чтобы поднять небольшое яблоко на один метр против силы тяжести Земли.Один джоуль также равен энергии, необходимой для перемещения электрического заряда в один кулон через разность электрических потенциалов в один вольт (J = C · V).

Мощность (P) — это скорость передачи или преобразования энергии. Таким образом, мощность равна работе, разделенной на время (P = Вт / т). Единица мощности в системе СИ — ватт и (Вт) в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта (1736-1819). Усовершенствования Ватта в паровой машине помогли запустить промышленную революцию. По иронии судьбы, сам Ватт ввел термин «лошадиные силы», чтобы охарактеризовать преимущества своего парового двигателя.

Один ватт равен одному джоулю в секунду (Вт = Дж / с). Человек, поднимающийся по лестнице, работает с мощностью около 200 Вт. В электрических приложениях один ватт равен одному вольту, умноженному на один ампер (Вт = В · А). Лампы накаливания используют электрическую энергию от 40 до 150 Вт.

Force редко упоминается в разговорах о возобновляемых источниках энергии, за исключением ненаучного смысла: «Высокая цена на бензин заставляет меня ходить на работу». Тем не менее, сила — важное понятие. Физики выделили четыре фундаментальных силы или взаимодействия: электромагнитная сила действует между электрическими зарядами, гравитационная сила действует между массами, а сильные и слабые силы удерживают вместе атомные ядра.Толчок и притяжение этих сил проявляются как энергия. Например, электромагнитная сила тянет электроны через проводник, создавая электрический ток. Гравитация тянет воду через турбины на гидроэлектростанции.

Силовая единица СИ — ньютон (Н) в честь английского физика сэра Исаака Ньютона (1643 — 1727). Многие считают, что Ньютон как личность оказал наибольшее влияние на историю науки, опередив даже Альберта Эйнштейна. Единица измерения Ньютон — это сила, которая ускоряет массу в один килограмм со скоростью один метр в секунду в квадрате (N = кг · м / с 2 ).Сила земного притяжения на человека весом 70 кг (154 фунта) составляет около 686 ньютонов.

[pagebreak: Механическая энергия: фут-фунты и лошадиные силы]

Из всех форм энергии, механическую энергию, вероятно, легче всего понять — просто попробуйте поднять тяжелый чемодан. Таким образом, традиционная единица измерения механической энергии — фут-фунт, (фут-фунт) — объем работы, необходимый для перемещения объекта весом один фунт на расстояние в один фут. Один фут-фунт равен примерно 1,36 Дж. Метрическая аналогия фут-фунта — ньютон-метр (Н · м).Один ньютон-метр равен одному джоуля.

Вероятно, наиболее знакомая единица механической мощности — лошадиных сил (л.с.), задуманная Джеймсом Ваттом в 1782 году, чтобы выставить свой паровой двигатель среди конкурентов. Ватт определил, что «идеальная» шахтная пони может поднять ведро с углем весом 33 000 фунтов на один фут за одну минуту, и соответственно определил механическую мощность в лошадиных силах.

Хотя 33000 фут-фунт / мин звучит много, мощность в лошадиных силах — относительно небольшая единица, равная примерно 746 Вт. Тостер-печь потребляет около 1000 Вт (1.3 л.с.), а на мощной газонокосилке только для того, чтобы раскрутить лезвие, требуется не менее 5 л.с. Четырехцилиндровый двигатель седана Honda Accord 2007 года выпуска развивает мощность 166 л.с. 12-цилиндровый двигатель нового Rolls-Royce Phantom выдает 453 л.с.

Greentech-компании решают проблемы механической энергии по нескольким направлениям. Биотопливо, гибридные бензиновые / электрические двигатели, подключаемые гибриды и другие технологии сокращают количество парниковых газов, образующихся при создании механической энергии. Они также помогают отучить автомобили и другую технику от ископаемого топлива.В гибридном двигателе Toyota Prius используется меньше бензина, чем в обычном двигателе, поскольку его мощность внутреннего сгорания составляет всего 76 л.с.

Исследование материалов способствует дальнейшему снижению затрат на механическую энергию. Помните, работа равна весу, умноженному на расстояние. До 50 процентов Boeing 787 Dreamliner изготовлено из легких композитных материалов. Это, наряду с повышенным КПД двигателя, позволяет 787 использовать на 20 процентов меньше топлива, чем другие самолеты аналогичного размера.

[pagebreak: Электрическая энергия: вольты, амперы и киловатты]

Электрическая энергия менее интуитивна, чем механическая энергия, потому что она действует незаметно.Ближайшим аналогом подъема тяжелого чемодана является сила, которую вы чувствуете, когда играете с магнитами.

Электрическая энергия основана на притяжении и отталкивании заряженных частиц, т. Е. На электромагнитной силе. Сила зарядов и расстояние между частицами вместе создают разность электрических потенциалов или напряжение. В электрических приложениях напряжение тянет электроны через проводник, чтобы создать ток, в отличие от силы тяжести, тянущей молекулы воды по трубе.

Стандартная единица электрического заряда — кулонов (Кл). Шарль-Огюстен де Кулон (1736–1806) был французским физиком, открывшим связь между электрическими зарядами, расстоянием и силой. Кулон — это количество заряда, переносимое током в один ампер за одну секунду (C = A · s), и это удивительно большая единица. Сила отталкивания между двумя зарядами +1 кулон, находящимися на расстоянии одного метра друг от друга, составляет 9 x 10 9 Н, или более миллиона тонн! Таким образом, заряд чаще всего измеряется в микро- или нанокулонах.

Стандартная единица электрического потенциала — вольт (В) в честь графа Алессандро Вольта (1745 — 1827), известного разработкой электрических батарей. Вольт эквивалентен одному джоулю энергии на кулон заряда (V = Дж / Кл). Бытовая электрическая сеть в США обычно составляет 110 В, хотя 220 В может использоваться для тяжелой бытовой техники. Обычный аккумулятор фонарика выдает 1,5 В, а мощность молнии может составлять около 100 МВ. Линии дальней связи работают от 110 до 1200 кВ.

Стандартная единица измерения электрического тока — ампер, (А) или ампер. Французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1836) был одним из главных первооткрывателей электромагнетизма. Один ампер равен перемещению одного кулона заряда в секунду (A = C / s). Большинство бытовых цепей потребляют менее 15 А.

Большая часть электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива. Фотоэлектрические, ветряные турбины и другие технологии предлагают чистые возобновляемые альтернативы, но им предстоит пройти долгий путь, чтобы заменить существующие генерирующие установки.В 2006 году электростанции, работающие на ископаемом топливе, в США произвели 2874 миллиарда кВтч, а атомные станции — 787 миллиардов кВтч. Все вместе взятые возобновляемые источники энергии произвели 385 миллиардов киловатт-часов, что составляет менее 10 процентов от общего производства в США.

Отчасти проблема заключается в масштабе. Крупная установка, работающая на нефти, газе или угле, вырабатывает от 2 до 3 ГВт на полную мощность. Большинство концентрирующих солнечных установок вырабатывают десятки мегаватт, в то время как современная ветряная турбина вырабатывает около 3 МВт. Предлагаемому проекту Кейп-Уинд необходимо 130 турбин, чтобы обеспечить всего три четверти электроэнергии Кейп-Код.Типичная домашняя фотоэлектрическая система, подключенная к электросети, вырабатывает менее 6 кВт.

С другой стороны, доступно множество возобновляемых источников энергии, если мы просто сможем понять, как их использовать. Количество энергии солнечного света, падающего на один квадратный метр поверхности Земли, составляет примерно один кВт в секунду или 3600 кВт в час. Холодильники и тостеры потребляют от 1,0 до 1,5 кВт каждая. Лампы накаливания потребляют от 40 до 150 Вт, а КЛЛ излучают такое же количество света мощностью от 10 до 40 Вт.S. home потребляет около 1000 кВтч в месяц, малая часть солнечной энергии, которая попадает на его крышу.

[pagebreak: Тепловая энергия: БТЕ, калории и тонны]

Тепловая энергия — это содержание энергии в системе, связанное с повышением или понижением температуры объекта. Тепло — это поток тепловой энергии между двумя объектами, вызванный разницей в температуре. Возьмите чашку горячего кофе в холодный день, и вы ощутите действие тепловой энергии.

Британская тепловая единица (БТЕ или БТЕ) обычно используется для описания содержания энергии в топливе и мощности систем отопления и охлаждения.Одна БТЕ — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус Фаренгейта. Существует несколько различных определений BTU, основанных на начальной температуре воды, но в целом одна BTU равна примерно 1055 Дж, примерно 780 фут-фунтам и примерно 0,3 ватт-часам.

При сгорании химическая энергия топлива преобразуется в тепловую или тепловую. Выход топочного мазута № 2 составляет около 138 000 БТЕ на галлон. Сжигание фунта угля дает около 15 000 БТЕ; сжигание кубического фута природного газа, около 1000 БТЕ.Для обогрева дома площадью 2 000 квадратных футов в Новой Англии требуется примерно 95 000 БТЕ / ч.

Одной из проблем, с которыми сталкиваются сторонники биотоплива, является более низкое энергосодержание этанола по сравнению с бензином. Галлон бензина содержит около 115 000 БТЕ, а галлон этанола — около 80 000 БТЕ. Таким образом, при сжигании этанола образуется меньше механической энергии, чем при сжигании бензина, и автомобили проезжают меньше миль на галлон. С топливом E10 (10 процентов этанола, 90 процентов бензина) сокращение пробега незначительно.С E85 (85 процентов этанола, 15 процентов бензина) водители видят сокращение пробега как минимум на 15 процентов. Некоторые автопроизводители устанавливают топливные баки большего размера, поэтому ассортимент их автомобилей с гибким топливом аналогичен бензиновым.

К другим единицам тепловой энергии относятся калорийность, терм и квадратик. small или грамм калорий (cal) — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Цельсия. большой или килограмм калорий (ккал) — это энергия, необходимая для повышения температуры одного килограмма воды на 1 ° C.Как и BTU, калорийность имеет разные значения в зависимости от начальной температуры воды. В среднем одна кал составляет около 4,18 Дж, а одна ккал — около 4,18 кДж или почти 4 БТЕ. Пищевые калории основаны на килограммах калорий.

therm (thm) равен 100 000 БТЕ и приблизительно равен количеству энергии, выделяемой при сжигании 100 кубических футов природного газа.

quad равен квадриллиону (1015) БТЕ и используется при обсуждении энергетического бюджета целых стран.В 1950 году США потребили 34,6 квадрата энергии. К 1970 году общее потребление выросло до 67,8 квадрата; к 1990 г. — 84,7 четверных; а к 2006 г. — 99,9 четверных. Количество возобновляемых источников энергии — гидроэнергии и биомассы — в 1950 году составляло 8,6 процента. К 2006 году потребление возобновляемых источников энергии — гидроэнергии, биомассы, геотермальной, солнечной и ветровой энергии — упало до 6,9 процента от общего объема.

Тепловая мощность измеряется в БТЕ в час (БТЕ / ч), часто сокращенно просто БТЕ. Большинство номинальных значений нагрева и охлаждения в БТЕ — действительно БТЕ / ч.Один ватт равен примерно 3,41 БТЕ / ч. Одна лошадиная сила составляет более 2500 БТЕ / ч.

Мощность охлаждения часто оценивается в тонн . Одна тонна охлаждения — это количество энергии, необходимое для растопления одной тонны льда за 24 часа и равное 12000 БТЕ / ч. Типичная домашняя центральная система кондиционирования воздуха рассчитана на мощность от 4 до 5 тонн (от 48 000 до 60 000 БТЕ / ч). Комнатные кондиционеры работают от 5000 до 15000 БТЕ / ч.

В настоящее время Министерство энергетики США применяет 13-й сезонный стандарт энергоэффективности (SEER) для новых бытовых центральных кондиционеров.SEER определяется как общая мощность охлаждения в БТЕ, деленная на общую потребляемую энергию в ватт-часах (SEER = БТЕ / Вт · ч). Повышая стандарт SEER с 10 до 13, Министерство энергетики ожидает, что США сэкономят 4,2 квадрата энергии в период с 2006 по 2030 год с параллельным сокращением выбросов парниковых газов.

[разрыв страницы: Сравнение единиц измерения и коэффициенты преобразования]

Из-за своего разнообразного наследия блоки энергии и мощности сильно различаются по размеру. На Рисунке 1 показаны энергетические единицы, а на Рисунке 2 — силовые агрегаты.Обратите внимание, что вертикальный масштаб на обоих графиках логарифмический; каждая горизонтальная линия представляет собой десятикратное увеличение по сравнению с линией ниже.

Рисунок 1: Сравнение единиц энергии

Рисунок 2: Сравнение единиц мощности

В таблицах 4 и 5 перечислены коэффициенты преобразования между выбранными единицами энергии и мощности.

Таблица 4: Выбранные единицы измерения энергии и коэффициенты преобразования

Таблица 5: Выбранные единицы мощности и коэффициенты преобразования

единиц СИ — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Базовые единицы
  2. Производные единицы
  3. Префиксы
  4. Температура
    1. Масса
    2. Длина
  5. Объем
  6. Энергия
  7. Количество вещества
  8. Проблемы
  9. Ответы
  10. Ссылки
  11. Авторы и атрибуты 911

    Международная система единиц (СИ) — это система единиц измерения, которая широко используется во всем мире.Эта современная форма метрической системы основана на цифре 10 для удобства. Установлена ​​единица набора префиксов, известная как префиксы SI, или метрические префиксы (или единицы). Префиксы указывают, является ли единица кратной или дробной от десятичной. Это позволяет уменьшить нули очень небольшого числа или очень большого числа, такого как 0,000000001 метр и 7 500 000 джоулей, до 1 нанометра и 7,5 мегаджоулей соответственно. Эти префиксы SI также имеют набор символов, предшествующих символу единицы.

    Однако такие страны, как США, Либерия и Берма, официально не приняли Международную систему единиц в качестве своей основной системы измерений. Поскольку единицы СИ используются почти во всем мире, научная и математическая область будет использовать эти единицы СИ, чтобы упростить обмен данными друг с другом благодаря общему набору измерений.

    Базовые блоки

    SI содержит семь БАЗОВЫХ ЕДИНИЦ, каждая из которых представляет различные виды физической величины.Они обычно используются в качестве условных обозначений.

    ФИЗИЧЕСКОЕ КОЛИЧЕСТВО НАИМЕНОВАНИЕ УСТРОЙСТВА СОКРАЩЕНИЕ
    Масса Килограмм кг
    Длина Метр кв.м.
    Время Второй с
    Температура Кельвин К
    Количество вещества Моль моль
    Электрический ток Ампер А
    Сила света Кандела компакт-диск

    Производные единицы

    Производные единицы

    создаются математическими отношениями между другими базовыми единицами и выражаются в сочетании основных и основных величин.

    ПРОИЗВОДНОЕ КОЛИЧЕСТВО НАИМЕНОВАНИЕ СОКРАЩЕНИЕ
    Площадь Квадратный метр м 2
    Объем Кубический метр м 3
    Массовая плотность Килограмм на кубический метр кг / м 3
    Удельный объем Кубический метр на килограмм м 3 / кг
    Температура Цельсия градус Цельсия o С

    Префиксы

    В метрических единицах используется префикс, используемый для преобразования единиц СИ или из них.Ниже приведена диаграмма, показывающая, как помечаются префиксы в метрических единицах измерения.

    СИМВОЛ ПРЕФИКС КОЭФФИЦИЕНТ УМНОЖЕНИЯ
    Т Тера 10 12
    G Гига 10 9
    M мега 10 6
    к Кило 10 3
    ч Гекто 10 2
    da Дека 10 1
    д Деци 10 -1
    с Ченти 10 -2
    м Милли 10 -3
    мкм Микро 10 -6
    n Нано 10 -9
    п. Пико 10 -12

    Температура

    Температура обычно измеряется в градусах Цельсия (хотя шкала U.S. по-прежнему использует градусы Фаренгейта), но часто конвертируется в абсолютную шкалу Кельвина для многих задач химии.

    • Для перехода по Фаренгейту в Цельсию: \ [F = \ dfrac {9} {5} \ times C + 32 \]
    • Для перехода от Цельсия к Фаренгейту: \ [C = \ dfrac {5} {9} \ times F — 32 \]
    • Для градусов Цельсия в Кельвин: \ [K = C + 273,15 \]

    Ориентиры:

    • Температура плавления льда 0 ° C = 32 ° F
    • Точка кипения воды 100 ° C = 212 ° F

    Шкала Кельвина не использует символ градуса (°), а только К, который может быть только положительным , поскольку это абсолютная шкала

    Масса

    Масса обычно измеряется чувствительным балансиром

    • 1 килограмм = 2.205 фунтов.
    • (помните, что 1 кг = 1000 грамм)

    Длина

    В США измерения обычно производятся в дюймах и футах, но система СИ предпочитает метры в качестве единицы измерения длины.

    • 1 метр = 3,281 фута.
    • 1 дюйм = 2,54 см

    Объем

    В единицах СИ обычно используются производные единицы для измерения объема, такие как кубические метры в литры.

    • 1 см 3 (в кубе сантиметра) = 1 мл (миллилитр)
    • 1000 см 3 = 1 L = 1 дм 3

    Количество вещества

    • 1 моль = 6.022 x 10 23 молекул / атомов
    • (номер Авогадро)

    Проблемы

    Преобразование в соответствующие единицы СИ:

    1. 1 день 4 часа 20 минут
    2. 10,8 фунтов.
    3. 58,8 Ft.
    4. 10 288 граммов
    5. 128 968 888 мл
    6. 1,4 градуса Цельсия
    7. 16,13 Cal
    8. 18,888,888 км

    Список литературы

    1. Петруччи, Ральф Х. Общая химия . 9 изд. Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2005.
    2. Раймонд, Кеннет В. Общая, органическая и биологическая химия . 2-е изд. Дэнверс, Массачусетс: John Wiley & Sons Inc., 2008.

    Авторы и авторство

    • Кристина Доан (UCD), Райан Чунг (UCD)

    единиц измерения — базовое управление кухней и общественным питанием

    Канадские повара должны чувствовать себя комфортно, работая в трех разных системах измерения.Две из этих систем (американская и британская) тесно связаны, а третья (S.I., чаще называемая метрической) отличается от двух других.

    Хотя метрическая система была введена в Канаде несколько лет назад, пищевая промышленность и домашние повара все еще в значительной степени полагаются на оборудование и поваренные книги, импортируемые из Соединенных Штатов. Кроме того, поскольку мы использовали британские единицы измерения в Канаде для продажи жидкостей, некоторые промышленные рецепты будут требовать британских единиц измерения, а не единиц U.С. Жидкие измерения.

    Имперские и американские измерительные системы произошли от системы, которая использовалась в Европе до 20 века. Хотя и в британской, и в американской системе используется одна и та же терминология, есть небольшие различия в фактических измерениях, которые вы должны учитывать, особенно для тома .

    Самый простой способ работать с тремя системами — использовать разные наборы измерительных устройств: один для метрической системы, один для британской системы и один для U.С. система. В качестве альтернативы у вас может быть один набор устройств, у которых есть измерения для всех трех указанных систем. Американские измерительные приборы можно использовать с небольшими корректировками для британских мер.

    Использование двух систем измерения при приготовлении рецепта — не лучшая практика. Работа между двумя системами измерения в рецепте может привести к неточностям, которые могут повлиять на вкус, выход, консистенцию и внешний вид конечного продукта. Чтобы гарантировать стабильный и успешный результат, рекомендуется преобразовать рецепт в единую стандартную систему измерения.

    Все измерительные системы имеют основные единицы измерения длины, массы (веса), емкости (объема) и температуры. Основные единицы для метрической системы показаны в таблице 1.

    Таблица 1: Основные метрические единицы
    Тип измерения Блок Символ
    длина (расстояние) метр кв.м.
    Масса (масса) грамм г
    емкость (объем) литр L
    температура градус Цельсия ° С

    Обратите внимание, что после аббревиатуры или символа единицы измерения не ставится точка и что все сокращения представляют собой строчные буквы, за исключением литра, который обычно является прописной L .

    В метрической системе основные единицы преобразуются в большие или меньшие единицы измерения с помощью префикса, который несет определенное значение, как показано в таблице 2. Наиболее часто используемые префиксы — это килограммы (к), санти (с) и милли ( м).

    Таблица 2: Метрические префиксы
    Префикс Символ Значение
    кг к 1000
    га ч 100
    дека da 10
    деци д 1/10 или 0.1
    сенти с 1/100 или 0,01
    милли м 1/1000 или 0,001

    Когда вы читаете результат измерения в метрической системе, довольно легко перевести его в ряд основных единиц. Например, 5 кг (пять килограммов) — это то же самое, что 5 × 1000 (значение килограммов) граммов или 5000 граммов.Или 2 мл (два миллилитра) — это то же самое, что 2 × 0,001 (значение милли) литра или 0,002 литра. Этот процесс подробнее обсуждается в разделе о преобразовании ниже.

    Наиболее часто используемые измерения на коммерческих кухнях — это масса (вес), вместимость (объем) и температура.

    Основной единицей измерения длины или расстояния в метрической системе является метр. Чаще всего в пищевой промышленности Канады используются сантиметры и миллиметры. Единицы измерения длины в метрической системе показаны в таблице 3.

    Таблица 3: Метрические единицы длины
    Блок Аббревиатура Длина (расстояние)
    километр км 1000 метров
    гектометр гм 100 метров
    декаметр плотина 10 метров
    метр кв.м. 1 метр
    дециметр дм 0.1 метр
    сантиметр см 0,01 метра
    миллиметр мм 0,001 метра

    Основной единицей массы или веса в метрической системе является грамм. Наиболее часто используемые единицы массы или веса, используемые в пищевой промышленности Канады, — это грамм и килограмм. Единицы измерения массы в метрической системе показаны в таблице 4.

    Таблица 4: Метрические единицы массы (веса)
    Блок Аббревиатура Масса (Вес)
    тонна т 1000 килограмм
    килограмм кг 1000 грамм
    гектограмм рт.ст. 100 грамм
    декаграмма даг 10 граммов
    грамм г 1 грамм
    дециграмма dg 0.1 г
    сантиграм см 0,01 г
    миллиграмм мг 0,001

    Примечание: Определенная метрическая терминология не используется регулярно для облегчения производства и обслуживания. Средний повар или шеф-повар не помнит, сколько граммов в гекто-, дека-, деци- или сантиграмме. Намного практичнее написать и прочитать 100 граммов в рецепте, чем 1 гектограмм.

    Базовой единицей объема или вместимости является литр.В кулинарии чаще всего используются единицы измерения: литр и миллилитр. Единицы измерения объема в метрической системе показаны в таблице 5.

    Таблица 5: Метрические единицы объема
    Блок Аббревиатура Том
    килолитр кл 1000 л
    гектолитр гл 100 л
    декалитр дал 10 л
    литр л 1 л
    децилитр дл 0.1 л
    сантилитр cL 0,01 л
    миллилитр мл 0,001 л

    Иногда вы встретите единицу объема, называемую кубическим измерением (иногда используется для выражения объема твердых частиц или вместимости контейнеров), и единицы будут выражаться как «куб.см» или см. 3 (кубический сантиметр). ). Кубические сантиметры равны миллилитрам.То есть 1 см3 = 1 см 3 = 1 мл

    В метрической системе 1 мл (куб. См) воды весит 1 грамм. Мы рассмотрим это позже, когда будем обсуждать разницу между измерением по весу и по объему.

    .
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *