rozdzial 23, Agrofizyka
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Rozdział XIII: Jednostki miar najczęściej... Rozdział XXIII JEDNOSTKI MIAR NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE W TECHNICE SMAROWNICZEJ Obowiązującym systemem miar jest Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (układ SI), jednak w zakresie techniki paliwowo- smarowniczej są również stosowane inne układy miar, np. angielski, amerykański, a także inne tradycyjne, np. układ: centymetr, gram, sekunda (CGS). Podane dalej zależności pozwalają na wzajemne przeliczenia najczęściej stosowanych jednostek, w szczególności na jednostki układu SI. 23.1. Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI Tabela 23.2 Oznaczenia i nazwy przedrostków wielokrotności i pod- wielokrotności, w układzie SI Nazwa Oznaczenie Mnożnik jotta Y 10 24 zetta Z 10 21 eksa E 10 18 peta P 10 15 tera T 10 12 giga G 10 9 Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI jest oparty na siedmiu, niezależnych jednostkach podstawowych oraz dwóch jednostkach uzupełniających: radian i steradian, przedstawionych w tabeli 23.1. Zostały one zdeiniowane i bardziej szczegółowo omówione w kolejnych rozdziałach. Podano również wybrane jednostki pochodne SI, o nazwach specjalnych nadanych przez Generalną Konferencję Miar oraz wybrane jednostki pochodne, które są wyrażane za pomocą jednostek SI. Pochodne jednostki miar SI o nazwach specjalnych są tworzone z jednostek podstawo- wych, na podstawie zależności izycznych między odpowiednimi wielkościami. Podano również nazwy, deinicje i oznaczenia wybranych jed- nostek, nie należących do układu SI, ale dopuszczonych do stoso- wania w Polsce [2]. Jednostki nie należące do tych zbiorów jednostek nie są w Pol- sce jednostkami legalnymi. Jednostki miar są stosowane wraz z przedrostkami, oznaczają- cymi potęgi liczby 10, określonymi w tabeli 23.2. Takie jednostki są nazywane odpowiednio: wielokrotnością lub podwielokrotnością. Nazwy i oznaczenia wielokrotności i podwielokrotności wynikają z tradycji. Dołącza się je do nazwy jednostki SI, a także jednostek złożonych, umieszczając bezpośrednio przed nazwą jednostki mia- ry, bez przerwy oddzielającej lub jakiegokolwiek innego znaku. mega M 10 6 kilo k 10 3 hekto h 10 2 deka da 10 decy d 10 -1 centy c 10 -2 mili m 10 -3 mikro µ 10 -6 nano n 10 -9 piko p 10 -12 femto f 10 -15 atto a 10 -18 zepto z 10 -21 jokto y 10 -24 Oznaczeń i przedrostków, wymienionych w tabeli 23.2 nie sto- suje się do stopnia Celsjusza [°C] oraz jednostek czasu. 23.2 Długość Podstawową jednostką długości w układzie SI jest metr. Tabela 23.1 Podstawowe i uzupełniające jednostki Międzynarodowe- go Układu Jednostek Miar (SI) Metr – jest to długość drogi przebytej w próżni przez światło w czasie 1/299 792 458 sekundy. Wielkość Jednostki miary Nazwa Oznaczenie Długość metr m W technice paliwowo-smarowniczej niekiedy są stosowane an- gielskie jednostki długości: q cal (inch) [in], [1’’]; 1’’ = 24, 5 mm = 25,4 • 10 -3 m, q stopa (foot) [ft], [1’]; 1 ft = 12 in = 0,304 8 m, q jard (yard) [yd]; 1 yd = 3 ft = 0,914 4 m. Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenie wybranych jednostek długości podano w tabeli 23.3. Masa kilogram kg Czas sekunda s Prąd elektryczny amper A Temperatura termodynamiczna kelwin K Liczność materii mol mol Światłość kandela cd Kąt płaski radian rad Kąt bryłowy steradian sr XXIII 1 Tabela 23.3 Przeliczanie jednostek długości metr in (cal = 1’’) ft (stopa = 1’) yd (jard ) metr 1 39,370 3,280 8 1,093 6 in 25,4 • 10 -3 1 83,333 • 10 -3 27,778 • 10 -3 ft 0,304 8 12 1 0,333 33 yd 0,914 4 36 3 Tabela 23.6 Przeliczanie jednostek masy kg funt [lb] uncja [oz] kg 1 2,204 6 35,274 lb 0,453 59 1 16 oz 28,349 • 10 -3 112 1 1 23.3 Pole powierzchni (powierzchnia) UWAGA Jednostki objętości oznaczone * są stosowane tylko do materiałów płynnych i sypkich. Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenia wybranych jednostek objętości podano w tabeli 23.5. Podstawową jednostką pola powierzchni w układzie SI jest: metr kwadratowy (m 2 ). Jest to jednostka pochodna metra. 23.5 Masa metr kwadratowy m 2 1 m 2 = 1 m • 1 m 1 m 2 Niekiedy są stosowane angielskie jednostki miar powierzchni: q cal kwadratowy (square inch), [in 2 ]; 1 in 2 = 0,645 16 • 10 -3 m 2 , q stopa kwadratowa (square foot), [ft 2 ]; 1 ft 2 = 144 in 2 ; 1 ft 2 = 92,903 • 10 -3 m 2 , q jard kwadratowy (square yard), [yd 2 ]; 1 yd 2 = 9 ft 2 ; 1 yd 2 = 0,836 13 m 2 . Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenia wybranych jednostek powierzchni podano w tabeli 23.4. Masa jest to wielkość charakteryzująca substancje, służy ona do ilościowego opisu ich bezwładności; jest miarą ilości materii. Podstawową jednostką miary masy w układzie SI jest kilogram [kg]. Kilogram – jest to jednostka masy, równa masie międzynarodo- wego prototypu kilograma, przechowywanego w Międzynaro- dowym Biurze Miar (Bureau International des Poids et Measures – BIPM) w Severs (Francja). 23.4 Objętość Prototypem kilograma jest walec o średnicy równej jego wy- sokości, wykonany ze stopu platyny {90 % (m/m) } z irydem {10% (m/m) }. Tradycyjnie wielokrotności i podwielokrotności jednostek masy są tworzone przez dodawanie przedrostków do jednostki stano- wiącej 1/1000 kg = 1 g. Jako dodatkowa jednostka masy jest dopuszczona tona [t], zwa- na także toną metryczną (metric ton) , przy czym: 1 t = 1 Mg = 10 3 kg Niekiedy są stosowane angielskie handlowe jednostki miar masy: q funt (pound) [lb]; 1 lb = 0,453 59 kg, q uncja (ounce) [oz]; 1 oz = 1/16 lb; 1 oz = 28,350 • 10 -3 kg. Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenia wybranych jednostek masy podano w tabeli 23.6. UWAGA Należy odróżniać masę od ciężaru, który jest pojęciem oznaczającym siłę. Masa może być mierzona z użyciem wagi z odważnikami. Nie może być mierzona z zastosowaniem wagi sprężynowej. Podstawową jednostką miary objętości w układzie SI jest metr sześcienny [m 3 ]. Jest to jednostka pochodna metra. Jednostką objętości dopuszczoną do stosowania, ale nie należącą do układu SI jest litr [l, L]. Jednostka ta jest stosowana do wyrażania objętości ciał ciekłych i sypkich. metr sześcienny m 3 1 m 3 = 1 m • 1m • 1m 1 m 3 *litr l, L 1 l = 1 dm 3 = 10 -3 m 3 W technice paliwowej i smarowniczej są niekiedy stosowane angielskie i amerykańskie jednostki objętości: q cal sześcienny (cubic inch) [in 3 ]; 1 in 3 = 16,387 • 10 -6 m 3 , q stopa sześcienna (cubic foot) [ft 3 ]; 1 ft 3 = 1728 in 3 ; 1 ft3 = 28,317 • 10 -3 m 3 , q jard sześcienny (cubic yard) [yd 3 ]; 1 yd 3 = 27 ft 3 ; 1 yd 3 = 0,764 56 m 3 , q *galon angielski (imperial gallon, galon) [Imp. gal]; 1 Imp. gal = 4,546 l, q *galon amerykański (US gallon) [US-gal]; 1 US-gal = 3,785 4 l, q * baryłka (beczka) angielska (imperial barrel; barrel) [bbl]; 1 bbl = 36 imp. gal; 1 bbl = 0,15899 • 10 3 l, q * baryłka (beczka) amerykańska (US barrel) [US-bbl]; 1 US-bbl = 42 US-gal = 1,5898 • 10 3 l. 23.6 Czas Podstawową jednostką miary czasu w układzie SI jest sekunda [s]. Sekunda – jest to czas równy 9 192 631 770 okresom promienio- wania odpowiadającego przejściu między dwoma nadsubtelny- mi poziomami stanu podstawowego atomu cezu 133. Tabela 23.4 Przeliczanie jednostek powierzchni m 2 in 2 ft 2 yd 2 Jednostkami miary czasu dopuszczonymi do stosowania, ale nie należącymi do układu SI są: q minuta [min]; 1 min = 60 s q godzina [h]; 1 h = 60 min = 3 600 s q doba [d]; 1 d = 24 h = 86 400 s q rok (zwrotnikowy) [r,a]; 1 r ≈ 31 556 926 s m 2 1 1,550 0 10,764 1,196 0 in 2 0,645 16 • 10 -3 1 6,944 4 • 10 -3 0,771 61 • 10 -3 ft 2 92,903 • 10 -3 144 1 0,111 11 yd 2 0,836 13 1,296 • 10 3 9 1 Tabela 23.5 Przeliczanie jednostek objętości m 3 in 3 ft 3 yd 3 Imp. gal US-gal m 3 1 61,024 • 10 3 35,315 1,308 0 219,97 264,17 in 3 16,387 • 10 -6 1 0,578 70 • 10 -3 21,434 • 10 -6 3,604 6 • 10 -3 4,329 0 • 10 -3 ft 3 28,317 • 10 -3 1,728 • 10 3 1 37,037 • 10 -3 6,228 8 7,480 5 yd 3 0,764 56 46,656 • 10 3 27 1 168,18 201,97 Imp. gal 4,546 1 • 10 -3 277,42 0,160 54 5,946 1 • 10 -3 1 1,201 US-gal 3,785 4 • 10 -3 231 0,133 68 4,951 1 • 10 -3 0,832 68 1 2 XXIII Rozdział XIII: Jednostki miar najczęściej... 23.7 Prąd elektryczny Tabela 23.7 Punkty stałe (deiniujące) i charakterystyczne skal tempe- ratury Podstawową jednostką miary prądu elektrycznego, zwanego rów- nież natężeniem prądu elektrycznego, w układzie SI jest amper [A]. Amper – jest to prąd elektryczny nie zmieniający się, który pły- nąc w dwóch równoległych, prostoliniowych i nieskończenie długich przewodach o przekroju kołowym, znikomo małym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m od siebie wywołuje między tymi przewodami siłę 2 • 10 -7 niutona, na każdy metr długości. Stan izyczny Tempe- ratura termody- namiczna Tempera- tura Cel- sjusza Tempera- tura Fah- renheita Zero absolutne 0 K –273,15°C –459,67°F – 233,26 K –40°C –40°F Temperatura mieszaniny śniegu z salmiakiem (NH 4 Cl) 255,372 K –17,778°C 0°F Temperatura krzepnięcia wody 273,15 K 0°C 32°F 23.8 Temperatura Temperatura punktu potrój- nego wody 273,16 K 0,01°C 32,018°F Temperatura wrzenia wody 373,15 K 100°C 212°F Podstawową jednostką miary temperatury termodynamicznej w układzie SI jest kelwin [K]. Kelwin – jest to 1/273,16 temperatury termodynamicznej po- trójnego punktu wody. Przy stosowaniu mola jest niezbędne określenie rodzaju czą- stek, np.: atomy, cząstki (drobiny), jony, elektrony itp. Do określania liczności materii są także stosowane jednostki zdeiniowane w tabeli 23.8 Często stosowaną jednostką liczności materii są ułamki masowe: q część na milion (part per milion) [ppm]; 1 ppm = 1/10 6 , q część na miliard (part per bilion) [ppb]; 1 ppb = 1/10 9 . UWAGA W Polsce jednostki liczności materii [ppm] oraz [ppb] nie są jednostkami legalnymi. UWAGA Do wyrażania liczności materii są także stosowane sym- bole: % (procent) oraz ‰ (promil). Są to symbole matematyczne. Ich znaczenie jako podwielokrotności ma charakter wtórny: 1 % = 1/100 = 10 -2 , 1 ‰ = 1/1 000 = 10 -3 . Zapisy: % masowy, % objętościowy, ‰ masowy, ‰ objętościo- wy nie są prawidłowe. Należy stosować odpowiednio zapisy: q ułamek masowy, wyrażony w procentach - % (m/m) q ułamek objętościowy, wyrażony w procentach - % (V/V) q ułamek masowy, wyrażony w promilach - ‰ (m/m) q ułamek objętościowy, wyrażony w promilach - ‰ (V/V) Stopień Celsjusza jest nazwą specjalną jednostki kelwin, prze- znaczoną do wyrażania wartości temperatury Celsjusza, przy czym: 1°C = 1 K Zależność między wartościami liczbowymi temperatury t, wyra- żonej w °C i temperatury T , wyrażonej w K jest następująca: t = T – 273,15 W niektórych krajach jest stosowana jednostka temperatury – stopień Fahrenheita [°F]. Między temperaturą wyrażaną w stopniach Celsjusza i stop- niach Fahrenheita są następujące zależności: °C = °F – 32 1,8 °F = 1,8 • °C + 32, 1°F = (5/9) °C = (5/9) K = 0,556 K. Charakterystyczne punkty do wyznaczania jednostek temperatu- ry oraz zależności między tymi jednostkami podano w tabeli 23.7. 23.10 Gęstość i ciężar właściwy 23.9 Liczność materii 23.10.1 Gęstość (masa właściwa) Podstawową jednostką miary liczności materii w układzie SI jest mol [mol]. Gęstość (masa właściwa) – jest to masa jednostki objętości ciała lub stosunek masy ciała do jego objętości. 1 kg/m 3 = 1 kg : 1 m 3 Mol – jest to liczność materii układu zawierającego liczbę czą- stek równą liczbie atomów zawartych w masie 0,012 kilograma węgla 12. Podstawową jednostką miary gęstości jest kilogram na metr sześcienny. [1 kg/m 3 = 1 m -3 • kg] Tabela 23.8 Jednostki stosowane do określania liczności materii Wielkość Nazwa Oznaczenie Relacje deiniujące Wyrażanie za pomocą jednostek podstawowych Uwagi Masa molowa kilogram na mol kg/mol 1 kg/mol = 1 kg : 1 mol 1 kg • mol -1 Molarność mol na kilogram mol/kg 1 mol/kg = 1 mol : 1 kg 1 kg -1 • mol Ułamek molowy jedność 1 1 mol : 1 mol Ułamek masowy jedność 1 1 kg : 1 kg Wyrażany również w %(m/m) Ułamek objętościowy jedność 1 1 m 3 : 1 m 3 Wyrażany również w %(V/V) metr sześcienny na mol m 3 /mol 1 m 3 /mol = 1 m 3 : 1 mol 1 m 3 • mol -1 Objętość molowa litr na mol l/mol L/mol 1 l/mol = 10 -3 m 3 /mol mol na metr sześcienny mol/m 3 1 mol/m 3 = 1 mol : 1 m 3 1 m -3 • mol Stężenie molowe mol na litr mol/l mol/L 1 mol/l = 10 3 mol/m 3 1 mol/L = 10 3 mol/m 3 kilogram na metr sześcienny kg/m 3 1 kg/m 3 = 1 kg : 1 m 3 1 m -3 • kg Stężenie masowe kilogram na litr kg/l kg/L 1 kg/l = 10 3 kg/m 3 1 kg/L = 10 3 kg/m 3 XXIII 3 Często stosowanymi jednostkami gęstości, spoza układu SI są gram na centymetr sześcienny oraz gram na mililitr: 1 g/cm 3 = 1 000 kg/m 3 , 1 g/ml = 1 000 kg/m 3 . W krajach anglosaskich są stosowane następujące jednostki gęstości: q funt na cal sześcienny - [pound/inch 3 ]; [lb/in 3 ]; 1 lb/in 3 = 27,680 g/ml = 27,680 kg/m 3 , q funt na stopę sześcienną – [pound/foot 3 ]; [1b/ft 3 ]; 1b/ft 3 = 0,016018 g/ml = 0,016018 kg/m 3 , q funt na galon brytyjski – [pound/Imperial gallon]; [lb/Imp.gal.]; 1 lb/Imp.gal = 0,099776 g/ml = 0,119826 kg/m 3 , q funt na galon US – [pound/US gallon]; [lb/ US-gal.]; lb/ US-gal = 0,119826 g/ml = 0,119826 kg/m 3 . 23.11 Lepkość dynamiczna Podstawową jednostką miary lepkości dynamicznej jest paska- losekunda. [1 Pa • s = 1 m -1 • kg • s -1 ] Paskalosekunda Pa • s 1 Pa • s = 1 Pa : (1 m/s : 1 m) 1 m -1 • kg • s -1 W układzie jednostek CGS jednostką lepkości dynamicznej jest puaz [P]. W praktyce stosuje się jednostkę 100 razy mniejszą – cen- tipuaz [cP]. Między jednostkami układu CGS, a jednostkami układu SI, ist- nieją zależności wyrażane wzorami: 1 P = 0,1 Pa • s 1cP = 1 mPa • s UWAGA W Polsce jednostka lepkości dynamicznej puaz nie jest jednostką legalną. 23.10.2 Gęstość względna Gęstość względna – jest to stosunek gęstości ciała do gęstości wzorca 23.12 Lepkość kinematyczna 1 = (1 kg/m 3 ) : (1 kg/m 3 ) Podstawową jednostką gęstości względnej jest jedność. W Stanach Zjednoczonych i niektórych innych krajach, gęstość względna często jest wyrażana w umownych jednostkach – stu- stopniowej skali American Petroleum Institute (°API). Zależność między gęstością w stopniach API i gęstością względem wody, w temperaturze w stopniach Fahrenheita, jest wyrażana wzorem empirycznym: Podstawową jednostką miary lepkości kinematycznej jest metr kwadratowy na sekundę. [1 m 2 /s = 1 m 2 • s- 1 ] metr kwadratowy na sekundę m 2 /s 1 m 2 /s = 1 Pa • s : 1 kg/m 3 1 m 2 • s -1 °API = – 131,5 141,5 γ 60 F 60 F Niekiedy jest stosowana tradycyjna jednostka lepkości kinema- tycznej: q stokes [St]; 1 St = 10 2 cSt = 10 -4 m 2 /s q centistokes [cSt]; 1 cSt = 1 mm 2 /s UWAGA W Polsce jednostka lepkości kinematycznej stokes [St] nie jest jednostką legalną. UWAGA Jako wzorce odniesienia najczęściej jest stosowana gę- stość wody w temperaturach: 4°C, 15°C, 20°C. Gęstość wody w tych temperaturach wynosi odpowiednio: ρ 4 = 999,97 ≈ 1 000,0 kg/m 3 ρ 15 = 999,01 kg/m 3 ρ 20 = 998,20 kg/m 3 23.13 Lepkość względna 23.10.3 Ciężar właściwy Lepkość względna – jest to stosunek lepkości kinematycznej do lepkości kinematycznej wzorca. Ciężar właściwy – jest to ciężar jednostki objętości ciała lub stosunek ciężaru ciała do jego objętości. Lepkość względna jest wyrażana w jednostkach umownych, stanowiących stosunek czasu wypływu badanej cieczy do czasu wypływu takiej samej objętości cieczy wzorcowej, w określonej temperaturze lub jest podawana jako czas wypływu badanej cieczy ze znormalizowanego aparatu, w ściśle określonych wa- runkach. W niektórych krajach anglosaskich jednostkami lepkości względnej, w zależności od stosowanego aparatu pomiarowego, są odpowiednio: q sekundy Redwooda nr 1 [SR], q sekundy Redwooda Admirality [SRA], q sekundy Saybolta Uniwersalne [SUS], sekundy Saybolta Furol [SSF]. W Europie jako jednostkę lepkości względnej, oznaczanej z zastosowaniem lepkościomierza Englera, stosowano stopień Englera [°E]. Wzajemne zależności między jednostkami lepkości względnej, a jednostkami lepkości kinematycznej w układzie SI, są złożone. Z tego względu, do wzajemnego przeliczania należy stosować spe- cjalne tabele przeliczeniowe, dostępne w ASTM D 2161 lub w [4]. UWAGA W Polsce jednostki lepkości względnej nie są jednost- kami legalnymi. Podstawową jednostką miary ciężaru właściwego jest kilogram siły na metr sześcienny. [1 kgf/m 3 = 1 m -3 • kgf] W układzie SI ciężar właściwy może być wyrażony w niutonach na metr sześcienny. [1 N/m 3 = 1 m -3 • N] 1 kgf/m 3 = 9,80665 N/m 3 UWAGA Często jako oznaczenie kilograma siły [kgf] jest stoso- wane oznaczenie [kG]. 1 kgf = 1 kG UWAGA Kilogram siły w układzie SI nie jest jednostką legalną. UWAGA Pojęcie ciężaru właściwego jest pojęciem archaicznym; aktualnie jest stosowane w bardzo ograniczonym zakresie. 23.10.4 Ciężar właściwy względny Ciężar właściwy względny – jest to stosunek ciężaru właściwe- go ciała do ciężaru właściwego wzorca. 1 = (1 kgf/m 3 ) : (1 kgf/m 3 ) Podstawową jednostką ciężaru właściwego względnego jest jedność. UWAGA W przypadku tego samego wzorca, gęstość względna ciała jest równa jego względnemu ciężarowi właściwemu. 23.14 Światłość Podstawową jednostką miary światłości w układzie SI jest kan- dela [cd]. 4 XXIII Rozdział XIII: Jednostki miar najczęściej... Kandela – jest to światłość źródła emitującego w określonym kierunku promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540 • 10 12 herców i o natężeniu promieniowania w tym kierunku równym 1/683 wata na steradian. Tabela 23.9 Przeliczanie jednostek siły N dyna kp, kgf lbf N 1 0,1 • 10 6 0,101 97 0,224 81 dyna 10 • 10 -6 1 1,019 7 • 10 -6 2,248 1 • 10 -6 kp, kgf 9,806 6 0,980 66 • 10 6 1 2 • 204 6 23.15 Prędkość (liniowa) lbf 4,448 2 0,444 82 • 10 6 0,453 59 1 Podstawową jednostką miary prędkości w układzie SI jest metr na sekundę [m/s]. Stosowane są także tradycyjne jednostki siły: q dyna [dyn]; 1 dyn = 10 • 10 -6 N, q kilopond [kp]; 1 kp = 9,806 N, q kilogram-siła [kgf], [kG]; 1 kg = 1 kG = 1 kp = 9,806 N, q funt-siła (pound-force) [lbf]; 1 lbf ≈ 4,448 2 N. Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenia wybranych jednostek siły podano w tabeli 23.9. metr na sekundę m/s 1 m/s = 1 m : 1 s 1 m • s -1 UWAGA Należy rozróżniać pojęcia: prędkość (wektor) i szyb- kość (skalar), np.: q prędkość pojazdu, q szybkość reakcji chemicznej. UWAGA W niektórych krajach, w miejsce „kG”, jest stosowane oznaczenie „kgf ” (f od force – siła). UWAGA Należy odróżniać pojęcia siła i masa. Wcześniej jednost- ka masy była stosowana dla wyrażenia wielkości siły (tzw. kilogram siła – kG oraz funt siła - lbf). 23.16 Prędkość obrotowa Podstawową jednostką miary prędkości obrotowej w układzie SI jest odwrotność sekundy – sekunda do potęgi minus pierwszej [s -1 ]. 23.19 Ciśnienie odwrotność sekundy s -1 1 s -1 = 1: 1 s 1 s -1 UWAGA Jako jednostki miary prędkości obrotowej, obracają- cych się części maszyn, są stosowane jednostki: q obrót na sekundę [obr/s]; 1 obr/s = 1 s -1 = 1 Hz, q obrót na minutę [obr/min]; 1 obr/min = 1/60 s -1 = 0,01666(6) Hz, UWAGA W niektórych krajach, w miejsce „obr”, jest stosowane oznaczenie „r” oraz: [obr/s] = [r/s], [obr/min] = [r/min] lub [rpm]. Symbole „obr” oraz „r” nie oznaczają jednostki miary SI. Podstawową jednostką miary ciśnienia w układzie SI jest pa- skal. [1 Pa = 1 m -1 • kg • s -2 ] Paskal – jest to ciśnienie występujące na powierzchni płaskiej 1 metra kwadratowego, na którą działa prostopadle siła 1 niu- tona 1 Pa = 1 N : (1 m 2 ) UWAGA W przypadkach, gdy to nie jest specjalnie uzasadnione, należy unikać stosowania jednostki ciśnienia niuton na metr kwa- dratowy [N/m 2 ], natomiast należy stosować jednostkę paskal [Pa]. Stosowane są także tradycyjne jednostki ciśnienia: q bar [bar]; 1 bar = 100 • 10 3 Pa, q atmosfera techniczna [at], [kp/cm 2 ]; 1 at = 98,066 • 10 3 Pa, q Tor [Tr], milimetr słupa rtęci [1 Tr ≈ 1 mmHg]; 1 mmHg = 133,32 Pa, q atmosfera izyczna [atm]; 1 atm = 101,32 • 10 3 Pa, q funt siły na cal kwadratowy (pound-force/ inch 2 ) [lbf/in 2 = psi]; 1 psi = 6,894 8 • 10 3 Pa. Zależności umożliwiające wzajemne przeliczenia wybranych jednostek ciśnienia podano w tabeli 23.10. UWAGA W przypadkach, gdy to nie ma uzasadnienia, jednostka miary ciśnienia bar [bar] nie powinna być stosowana. 23.17 Częstotliwość Podstawową jednostką miary częstotliwości w układzie SI jest herc. [Hz = s -1 ] Herc – jest to częstotliwość zjawiska okresowego, którego okres jest równy sekundzie. 1 Hz = 1:(1s) W przypadku prędkości obrotowej jest dopuszczalne stosowa- nie jednostek: q obroty na sekundę [r/s] 1 r/s = s -1 , q obroty na minutę [r/min] 1 r/s = min -1 . 23.18 Siła 23.20 Energia, praca Podstawową jednostką miary siły w układzie SI jest niuton. [N = 1 m • kg • s -2 ]. Podstawową jednostką miary energii i pracy w układzie SI jest dżul. [1 J = 1 m 2 • kg • s -2 ] Niuton – jest to siła, która w kierunku swego działania, nadaje masie 1 kilograma przyśpieszenie 1 metra na kwadrat sekundy. 1 N = 1 kg • 1 m/s Dżul – jest to energia równa pracy wykonanej na drodze o dłu- gości 1 metra przez siłę 1 niutona, w kierunku jej działania. 1 J =1 N • 1 m Tabela 23.10 Przeliczanie jednostek ciśnienia Pa bar at, kp/cm 2 Tr (≈mmHg) atm lbf/in 2 Pa 1 10 • 10 -6 10,197 • 10 -6 7,500 6 • 10 -6 9,869 2 • 10 -6 0,145 04 • 10 -3 bar 100 • 10 3 1 1,019 7 750,06 0,986 92 14,504 at, kp/cm 2 98,066 • 10 3 0,980 66 1 735,56 0,967 84 14,223 Tr (≈mmHg) 133,32 1,333 2 • 10 3 1,359 5 • 10 -3 1 1,315 8 • 10 -3 19,337 • 10 -3 atm 101,32 • 10 3 1,013 2 1,033 2 760 1 14,696 lbf/in 2 6,894 8 • 10 3 68,948 • 10 -3 70,307 • 10 -3 51,715 68,046 • 10 -3 1 XXIII 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |