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1.8:

测量:衍生单位

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Chemistry
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Measurement: Derived Units

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1960 年,国际计量大会 提出了国际单位制,即 SI 单位制,用于计量单位。这个单位制定义了对于长度、质量、时间、温度、物质的量、电流 和发光强度的七个基本单位。这些被称为标准单位。由一个或多个基本单位组合 而成的计量单位称为衍生单位。化学中最常用的两种衍生单位 是体积和密度。体积是物体所占空间的量度。体积的国际单位制是由 长度的基本单位(米)来定义的。因此,任何长度单位,当被立方或上升到3的幂次方时,就成为体积单位。例如,立方米,立方厘米,和立方毫米,都是体积单位。另一方面,密度是 物质的质量与体积之比。因此,密度的单位由 质量和长度的基本单位来定义。密度的国际单位制是千克每立方米。通常,用克每立方厘米,表示固体和液体的密度,用 克每升,表示气体的密度。标准单位和衍生单位 在定义物质的各种性质方面都非常有用。这些性质大致可分为 两类:强度性质和广度性质。当这种性质与存在的物质的量无关时 它被称为强度性质。温度、密度、沸点和熔点、气味和硬度都是强度性质的例子。例如,锡的密度,是 7.3 克每立方厘米 不管我们有一克还是一公斤锡,这个密度都是一样的。因此,密度为 7.3 克每立方厘米 的物质可以用来鉴别它是锡。事实上,所有的强度性质 都可以用来鉴别一种物质,因为这些特性不会随样品的数量,或条件而改变。另一方面,广度性质,取决于存在的物质的量。质量、体积和长度都是广度性质。广度性质会随着样本的大小或条件而变化。这使得它们成为鉴别物质的一个很差的工具。例如,一个样品的质量,对于鉴别它是锡是没有帮助的。

1.8:

测量:衍生单位

根据国际协议,国际单位制或SI系统具有针对七个基本属性的固定测量单位:长度、质量、时间、温度、电流、物质量和发光度。这些被称为SI基本单位。

从SI基本单位的数学组合中得出的度量单位称为SI衍生单位。例如,SI单位的距离(米; m)与SI单位的时间(秒; s)之比即为SI得出的速度单位(米/秒; m / s)。表达物体速度的另一种常见方式是使用英里每小时(miles / hour)。即使基本单位不是SI单位,每小时英里数也被视为衍生单位。通常,任何衍生单位都是其他单位的组合。

衍生单位:体积和密度

体积是物体占用的空间量的度量。长度单位定义体积单位。

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SI衍生的体积单位是立方米(m 3 ),这是一个边长正好为一米的立方体。要分配一立方米的水,我们可以构建一个边长正好为一米的立方盒。这个盒子可以容纳一立方米的水或任何其他物质。

其他常见的体积单位是立方分米(dm 3 )和立方厘米(cm 3 )。边长恰好为1分米(或10厘米)的立方体包含1立方分米(1 dm 3 或1000 cm 3 )的体积。1升(L)是立方分米的更通用名称。1升等于1000毫升,1毫升等于1立方厘米。

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一种物质的密度是该物质的质量与其体积之比。

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因此,密度的单位由质量和长度的单位(体积=长度 3 )定义。由于SI的质量单位是千克(kg),体积是立方米(m 3 ),因此,SI的密度单位是千克/立方米(kg / m 3 )。

另一个常用单位,克/立方厘米(g / cm 3 )通常用于固体和液体的密度,而克/升(g / L)用于气体。 / p>

物质的广泛和集中性质

测量单位表示用于定义物质物理性质的物理量的大小。物理性质可以是外延的或内含的。如果该性质取决于存在的物质的数量,则它是外延的性质。外延的性质包括质量、重量和体积。例如,一升牛奶的质量大于一杯牛奶的质量。外延性质的价值与所涉物质的数量成正比。相反,如果该性质不取决于存在的物质量,则它是一种内含性质。温度是内含性质的一个例子。如果一升牛奶和一杯牛奶的温度分别为20℃,则当它们混合在一起时,它们的温度将保持在20℃。考虑另一个例子,以了解热和温度的独特但相关的特性。手臂上溅了一滴热食用油时会引起短暂的轻微不适,而一锅热油会造成严重灼伤。一滴热油和一锅热油都处于相同的温度(内含性质),但一锅热油中所含的热量则要高得多(外延性质)。

本文改编自 Openstax,化学 2e,第1.3节:物理和化学性质以及Openstax,化学2e,第1.4节:测量。