2.1. Единицы физических величин

Для измерения однородных физических величин применяют различные системы единиц. Исторически метрическая система мер развивалась по отраслевому принципу.

 Так, в России (и странах бывшего СССР), Германии, Франции, Италии и ряде других стран для измерения механических величин наиболее широкое распространение получила техническая система МКГСС с тремя основными единицами: метр, килограмм-сила, секунда; для измерения тепловых величин — единицы, основанные на калории. В США, Великобритании, Канаде, Австралии, Новой Зеландии для измерения механических и тепловых величин применяют британскую систему мер со следующими основными единицами: фут, фунт, секунда, градус Фаренгейта.

С целью повышения точности измерений, облегчения развития научно-технических связей между различными странами и устранения возможных недоразумений, вызываемых множественностью систем и единиц измерения, XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. приняла Международную систему единиц (Systeme International d‘Unitees — SI, в русской транскрипции — СИ). Основных единиц в этой системе семь: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд), дополнительных — две: радиан (рад) и стерадиан (ср).

Эта система является единой, универсальной для всех отраслей науки и техники. В ней полностью увязаны измерения механических, тепловых, электрических и других величин, а также выбраны удобные для практики основные и производные единицы. В Российской Федерации с 1 сентября 2003 г. действует ГОСТ 8.417-2002 «Единицы величин», устанавливающий единицы физических величин, применяемые в стране: наименования, обозначения, определения и правила применения этих единиц.

Настоящий стандарт не устанавливает единицы величин, оцениваемых по условным шкалам (под условными шкалами понимают, например, Международную сахарную шкалу, шкалы твердости, светочувствительности фотоматериалов), единицы количества продукции, а также обозначения единиц физических величин для печатающих устройств с ограниченным набором знаков (по ГОСТ 8.430).

Для того, чтобы облегчить пользование приведенными в справочнике данными, в табл. 2.1 дано соотношение между основными единицами физических величин в технической системе и системе СИ.

Величина Единицы технической системы Единицы СИ Соотношение
Наименование Обозначение Наименование Обозначение
Сила, вес, нагрузка килограмм-сила кгс ньютон Н 1 кгс = 9,81 Н
Поверхностная нагрузка килограмм-сила на квадратный метр кгс/м2 ньютон на квадратный метр Н/м2 1 кгс/м2 = 9,81 Н/м2
Давление килограмм-сила на квадратный сантиметр кгс/см2 паскаль Па 1 кгс/см2 = 9,81•104Па ≈ ≈ 0,1 МПа
миллиметр водяного столба мм вод. ст. 1 мм вод. ст. = 9,81 Па
миллиметр ртутного столба мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,3 Па
Механическое напряжение килограмм-сила на квадратный миллиметр кгс/мм2 1 кгс/мм2 = 9,81•106 Па ≈ ≈ 10 МПа
Удельный вес килограмм-сила на кубический метр кгс/м3 ньютон на кубический метр Н/м3 1 кгс/мЗ = 9,81 Н/м3
Работа (энергия) килограмм-сила-метр кгс•м джоуль Дж (1 Дж = 1 Н•м) 1 кгс•м = 9,81 Дж
Мощность килограмм-сила-метр в секунду кгс•м/с ватт Вт 1 кгс•м/с = 9,81 Вт
лошадиная сила л.с. 1 л.с. = 735,5 Вт
килокалория в час ккал/час 1 ккал/час ≈ 1,163 Вт
Динамическая вязкость килограмм-сила в секунду на квадратный метр кгс•с/м2 паскаль-секунда Па•с 1 кгс•с/м2 ≈ 9,81 Па•с
Количество теплоты калория кал джоуль Дж 1 кал = 4,187 Дж
килокалория ккал 1 ккал = 4,187•103 Дж = = 4,187 кДж
Удельная теплоемкость килокалория на килограмм-градус Цельсия ккал/(кг•°С) джоуль на килограмм-кельвин Дж/(кг•К) 1ккал/(кг•°С) = 4,187× ×103 Дж (кг•К) = = 4,187 кДж/(кг•К)
килокалория на кубический метр-градус Цельсия ккал/(м3•°С) джоуль на кубический метр-кельвин Дж/(м3•К) 1 ккал/(м3•°С) = = 4,187 кДж/(м3•К)
Поверхностная плотность теплового потока (плотность теплового потока, удельный тепловой поток) килокалория в час на квадратный метр ккал/(ч•м2) ватт на квадратный метр Вт/м2 1 ккал/(ч•м2) = 1,163 Вт/м2
Коэффициент теплообмена (теплоотдачи) и коэффициент теплопередачи килокалория в час на квадратный метр-градус Цельсия ккал/(ч•м2•°С) ватт на квадратный метр-кельвин Вт/(м2•К) 1 ккал/(ч•м2•°С) = = 1,163 Вт/(м2•К)
Коэффициент теплопроводности килокалория в час на метр-градус Цельсия ккал/(ч•м•°С) ватт на метр-кельвин Вт/(м•К) 1 ккал/(ч•м•°С) = = 1,163 Вт/(м•К)
Тепловое напряжение килокалория в час на кубический метр ккал/(ч•м3) ватт на кубический метр Вт/м2 1 ккал/(ч•м3) = = 1,163 Вт/м3
Удельная газовая постоянная килокалория на килограмм-градус Цельсия ккал/(кг•°С) джоуль на килограмм-кельвин Дж/(кг•К) 1 ккал/(кг•°С) = = 4,187•103 Дж/(кг•К) = = 4,187 кДж/(кг•К)