ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методические указания к пользованию единицами измерения физических величин из "Основы теплоэнергетики (низкое качество) " До самого последнего времени для изме-рви 1Я физико-технических величин использовалось нвсж 1 о сястем, в которых часто для измерения одной и той же. величины рекомендовалась различные единицы. Существовали и внесистемные единицы. Это приводило к трудностям в международном общении, при вычислениях, в преподавании и часто служило источником ошибок в изложении научного и технического материала. [c.4] Уместно отметить те трудности, которые приходится преодолевать при использовании новых единиц. Основное затруднение, по нашему мнению, состоит в способе измерять количество вещества в теле. В прежней технической литературе для этого пользовались величиной вес . Так, если надо было назвать количество воды в котле, говорили о весе воды когда нужно было указать на количество воздуха, подаваемого вентилятором в топку, говорили о весе воздуха. Между тем известно, что вес г-это сила, с которой данное количество вещества, т. е. его масса, притягивается к земле, иначе — это сила, с которой масса давит на основание, на котором покоится. Таким образом, при замене в технических расчетах понятия массы ее весом одну величину (вес) использовали вместо другой (массы), ей пропорциональной (при одном и том же значении ускорения свободного падения, иначе — ускорения силы тяжести). [c.4] Такое использование понятия вес не приводило к ошибкам, так как все технические вычисления, как правило, относились к земной поверхности, ускорение силы тяжести на которой можно было с достаточной для технических расчетов точностью считать одинаковым. При определении веса использовались рычажные весы, которые в действительности дают возможность определить не вес тела, а его массу, так как при взвешивании на них устраняется влияние силы земного притяжения, что именно и характерно для массы тела. Это смешение понятий объясняется и тем обстоятельством, что килограмм был единицей силы и единицей массы (в разных системах), а вес и масса тела в разных системах на земной поверхности численно почти равны. [c.4] Для того чтобы не подменять понятия масса понятием вес , рекомендуется последний термин исключить из пользования и заменить его более подходящим термином сила тяжести (это справедливо для случаев когда тело неподвижно относительно Земли, и вообще для случаев, когда на тело не дей ствует никакая сила, кроме силы притяжения, например отсутствует центробежная сила, возникающая при криволинейном двнл ении тела, или выталкивающая сила при погружении тела в Жидкость и т. д.). В этом случае не возникает намерения количество вещества измерять силой, а силу, с которой данная масса оказывает давление на свое основание, определять на рычажных весах. Численное значение силы тяжести, как это и полагается для силы, следует вычислять по второму закону Ньютона как произведение массы тела на м е-стное ускорение силы тяжести полученное значение измеряет силу составной единицей кг м/с , получившей в СИ название ньютон (Н). [c.5] Силу тяжести можно определить и прибором—пружинными весами, но эти весы обладают меньшей точностью, чем рычажные, и, например, в торговой сети, как правило, не используются. Что же касается величины удельный вес (или удельная сила тяжести), то ею вообще не следует пользоваться в расчетах по следующим соображениям. Удельный вес тела зависит от многих переменных — параметров состояния тела и географических координат, и потому его численные значения не могут быть сведены в таблицы (это — не табличная величина) поэтому рекомендуется при определении силы тяжести (веса) тела пользоваться произведением плотности на местное ускорение силы тяжести каждая из этих величин —табличная и потому более удобна при выполнении расчетов. [c.5] Другое обстоятельство, которое затрудняло расчеты и написание зависимостей—- измерение количества тепла в калориях эта единица не входила ни в одну из систем, и поэтому требовалось вносить в уравчения коэффициенты перехода от одних единиц измерения энергии к другим. Такие уравнения не могли быть использованы ни в одной из принятых систем и, кроме того, каждое уравнение надо было сопровождать указаниями, в каких единицах следует измерять каждую величину. [c.5] Коэффициент пропорциональности численно равен 9На 1ш1К) функции, если всем ее аргументам дано значение единицы. [c.6] Значение силы взаимодействия получено в Н, что и соответствует СИ. [c.6] Если единица измерения коэффициента пропорциональности не известна, а входящие в зависимость величины заданы внесистемными единицами и требуется выразить зависимость для единиц СИ, надо найти значение коэффициента в этих единицах. Для этого надо решить эмпирическую зависимость относительно коэффициента пропорциональности и всем величинам дать значение единицы (см. далее пример В-1, 2-2, 4-2 и др.). [c.6] Численный коэффициент при эмпирической зависимости может быть и отвлеченной величиной (быть безразмерным). В этом можно убедиться подстановкой в зависимость единиц измерения одной какой-либо системы. [c.6] Как видно, в правой части уравнения слагаемые имеют разные единицы измерения, что-показывает неправильность уравнения (В-4). [c.7] Не следует, устанавливая единицу измерения составной величины, включать в нее единицы измерения разных систем например, не следует газовую постоянную измерять единицей мгс м/(кг °С), так как нет такой системы, в которую килограмм одновременно входил бы и как единица силы и как единица массы равным образом, подставляя численные значения величин в формулу, надо эти значения брать по одной какой-либо системе. [c.7] Т — размерности основных единиц системы. [c.7] Из рассмотрения опубликованых ГОСТ видно, что каждая физико-техническая величина в своей системе имеет одну единицу это — системная единица. Единицы же, составленные из системной с прибавлением кратных и дольных десятичных приставок,—внеси-стемные (например, километр, меганьютон и др.). Исключение составляют килограмм и сантиметр, принятые как основные первый в СИ, второй в СГС. Внесистемной оказывается и единица кгс/см , так как она составлена из основных единиц разных систем. Внесистемными будут и все единицы, основанные на килокалории, например ккал/кг °С — внесистемная единица. [c.7] Решая это уравнение, получаем . [c.7] Определим для проверки К значение функции (а) при р—1 Па((Н/м ) я 7=11 Вт/м . [c.7] Численное значение газовой постоянной в системе МКГСС равно численному значению газовой постоянной в единицах СИ. [c.7] Вернуться к основной статье