(一)压力强度单位
压力压强简称为压强,以单位面积上所承受的力的大小来计算。因此,压力强度单位是从力和面积单位诱导出来的。在物理学上用的压力强度单位,有巴、大气压、水银柱高等,在工程上用的压力强度单位,有工程气压和水柱高等。
1.巴: 巴是105牛顿的力垂直作用于1m2面积上的压力,巴的代号直接用原文bar或用b,另外很多书籍中把巴称为巴尔。气象学中用巴和毫巴作为大气压力的单位,1 巴为0.9869大气压。
2.大气压: 大气压是指包围地球表面大气层在海平面上地球表面层的大气压力,根据实验测得相当于760mm水银柱高的压力,这时的大气压力定为1个大气压,又叫标准大气压,代号用“atm”表示。取水银的比重为13.5951g/cm2,因此,一个大气压的实际压强为:760×13.5951=1033.22 g/cm2=1.03322kg/cm2。
3. 工程气压: 在公制中,取1厘米2面积承受1公斤的垂直作用力为一个压力强度单位,叫做工程气压,或直接写成1公斤/厘米2。在各种空气压缩机、燃料发动机、蒸汽锅炉、压力容器等机械中,都是用公斤/厘米2为单位的压力表来测量压力的大小。表的读数也就是工程气压。
为了与国际计量单位接轨,国务院1984年2月27日发布《中华人民共和国法定计量单位》,对国际单位制中具有专门名称的导出单位作了统一规定,其中对压力、压强单位名称定为帕(斯卡),单位符号为“Pa”。压力换算摘录如下:
1 mmHg(毫米汞柱)=133.322 Pa
1 atm(标准大气压)=101325 Pa=101.325kPa
1 kgf/cm2(千克力平方厘米)=98070 Pa=98.07kPa
1 M Pa(兆帕)=9.87atm=1000.07775kPa
(二)重量(质量)单位
1. 质量单位。
首先要弄清楚一个概念,我们平时所讲的质量,是指产品或工作的优劣程度。而计量单位中所说的质量,则是物理学上的质量,具体地讲,就是指物体所含物质的量。
质量单位广泛应用于物理学中,在公制中,质量的单位是以1000立方厘米的纯水在摄氏4°时的质量作为基本单位,定为1kg(即1千克)。国际上规定的质量基准原器,是用铂铱合金制成的,现保存在巴黎国际度量局。
2. 重量单位。
重量单位在工程中用得比较普遍。在公制中,重量的单位是以在地球表面上的45°纬度处的海平面上,一个质量为1kg的标准砝码,受地球引力所产生的重量作为重量单位,也定为1kg(即1千克)。由于地球表面上各处位置不同,所产生的引力也不同,因此,物体的重量在地球上是随所处位置不同而变化的,但质量则是固定不变的。
计量质量的器具可用天平、秤之类的工具,计量重量就要用弹簧秤之类的工具。
(三) 密度和比重单位
密度和比重这两个量,是由质量和重量而产生的,通常密度是指单位体积内所含物质的量,而比重则是指单位体积内所含物质的重量;密度通常用于计量固体物质,而比重则多用于计量液体。
公制的密度和比重单位。
在工作中,计算密度单位以1立方厘米作为单位体积,以1立方厘米的水的质量作为密度的单位。由于1立方厘米的水的质量为1克,所以密度的单位为克/厘米3(g/cm3),其他物质的密度单位也是以1立方厘米体积内所含的质量克数来计算。因此,在公制中,知道物体的比重体积以后,如果要求物体在重量,只要把比重乘上体积的立方厘米数,即可得到物体的重量。
对于液体的比重,还要注意标明是在什么温度下的比重,这是因为液体的体积膨胀系数较大,温度稍有变化对比重的改变影响很大。
(四) 摄氏、华氏温度
在机械工程中,公制的温度以摄氏度为单位,即℃。摄氏以水的冰点为0℃,沸点为100℃,冰点于沸点之间温度差为100等分度。英制的温度以华氏度为单位,即°F。华氏以水的冰点为32°,沸点为212°,冰点与沸点之间温度差为180等分度。换算温度的时候,必须用公式来计算。
即:℃(摄氏)=5/9(F-32);F=9/5(℃+32)。
如果用简单的计算方法可以记成: 1℃=1.8°F; 1°F=5/9℃; 1.25℃=2.25°F。
(五)开氏(kelvin)温度°K
在物理学和许多科学研究中,还采用绝对温度。绝对温度的零度,被认为是目前理论上得知的最低温度。在绝对温度零度时,一切气体都将变为固体,把绝对温度用摄氏度表示出来叫做凯氏温度。根据1954年第十届国际权度会议的决定,以水的三相点(即水的冰点)为+0.01的℃,以绝对温度到水三相点的距离为273.16°,但仍以冰的融点为0℃,相当于273.15°K,所以绝对温度为-273.15℃,因此,开氏度与摄氏度的关系为:°K=℃+273.15°,或写成T=t +273.15°。
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