Misure: unità derivate

Il sistema internazionale di unità di misura o sistema SI, di comune accordo internazionale, ha unità di misura fisse per sette proprietà fondamentali: lunghezza, massa, tempo, temperatura, corrente elettrica, quantità di sostanza e luminosità. Queste sono chiamate unità di base SI.

Le unità di misura derivate dalla combinazione matematica delle unità di base SI sono chiamate unità derivate da SI. Ad esempio, il rapporto tra l’unità SI per la distanza (metro; m) e l’unità SI per il tempo (secondo; s) fornisce l’unità derivata da SI per la velocità (metro al secondo; m/s). Un altro modo comune di esprimere la velocità di un oggetto è l’utilizzo di miglia all’ora (miglia /ora). Le miglia all’ora sono anche considerate un’unità derivata, anche se le unità di base non sono unità SI. In generale, ogni unità derivata è una combinazione di altre unità.

Unità derivate: volume e densità

Il volume è la misura della quantità di spazio occupata da un oggetto. L’unità di lunghezza definisce l’unità di volume.

L’unità di volume derivata da SI è un metro cubo (m 3 ), un^cubocon una lunghezza del bordo di esattamente un metro. Per erogare un metro cubo di acqua, potremmo costruire una scatola cubica con lunghezze dei bordi esattamente di un metro. Questa scatola avrebbe un metro cubo di acqua o qualsiasi altra sostanza.

Altre unità comuni di volume sono il decimetro cubico (dm³) e il centimetro cubo (cm³). Un cubo con lunghezze dei bordi di esattamente un decimetro (o 10 cm) contiene un volume di un decimetro cubico (1 dm³ o 1000 cm^3). Un litro (L) è il nome più comune per il decimetro cubico. Un litro è uguale a 1000 millilitri e un millilitro è uguale a 1 centimetro cubo.

La densità di una sostanza è il rapporto tra la massa della sostanza e il suo volume

Pertanto, le unità di densità sono definite dalle unità di massa e lunghezza (volume = lunghezza³). Poiché l’unità di massa SI è il chilogrammo (kg) e il volume è il metro cubo (m³), l’unità di densità derivata da SI è il chilogrammo per metro cubo (kg/m³).

Un’altra unità comune, grammi per centimetro cubo (g/cm³⁾è spesso utilizzata per la densità di solidi e liquidi e grammi per litro (g/L) per i gas.

Proprietà estese e intensive della materia

Un’unità di misura esprime l’entità di una quantità fisica utilizzata per definire una proprietà fisica della materia. Le proprietà fisiche possono essere estese o intensive. Se la proprietà dipende dalla quantità di materia presente, è una proprietà estesa. Le proprietà estese includono massa, peso e volume. Ad esempio, un litro di latte ha una massa più grande di una tazza di latte. Il valore di una proprietà estesa è direttamente proporzionale alla quantità di materia in questione. Al contrario, se la proprietà non dipende dalla quantità di materia presente, è una proprietà intensiva. La temperatura è un esempio di proprietà intensiva. Se un litro di latte e una tazza di latte sono ciascuno a 20 °C, la loro temperatura rimane a 20 °C quando vengono combinati. Si consideri un altro esempio per comprendere le proprietà distinte ma correlate del calore e della temperatura. Una goccia di olio da cucina caldo spruzzato sul braccio causa un breve, piccolo disagio, mentre una pentola di olio caldo produce gravi ustioni. Sia la goccia che la pentola di olio sono alla stessa temperatura (una proprietà intensiva), ma la pentola di olio contiene molto più calore (proprietà estesa).

Questo testo è adattato da Openstax, Chimica 2e, Sezione 1.3: Proprietà fisiche e chimiche e Openstax, Chimica 2e, Sezione 1.4: Misure.