Килограм: Разлика между версии
м r2.7.2) (Робот Добавяне: so:Kiilogaraam |
м Робот Добавяне: ku:Kîlogram |
||
| Ред 219: | Ред 219: | ||
[[krc:Килограмм]] |
[[krc:Килограмм]] |
||
[[ksh:Masse]] |
[[ksh:Masse]] |
||
[[ku:Kîlogram]] |
|||
[[la:Chiliogramma]] |
[[la:Chiliogramma]] |
||
[[lb:Kilogramm]] |
[[lb:Kilogramm]] |
||
Версия от 10:03, 4 юли 2012
 | |
| Основни характеристики | |
|---|---|
| Стандарт | основна СИ единица |
| Физична величина | маса |
| Символ | kg |
| Изразена в | Природни единици: 4,59467(23)×107 маси на Планк Енергия: 2,204622622 паунда |
| Килограм в Общомедия | |
Килограм е една от седемте основни единица в SI и се използва за физичната величина маса. Символът с който се означава е kg, но в популярни издания в България се използва и кг, с кирилски знаци, под влияние на руските означения на мерните единици. Наименованията на кратните и дробните единици на един килограм се образуват с прибавяне на представки към единицата грам (например милиграм, декаграм). Масата на 1 L дестилирана вода при температура 4 градуса Целзий е приблизително равна на един килограм. Това е първоначалната му дефиниция. Актуалната дефиниция съгласно стандарта БДС ISO 31-3 е:
Килограм е единицата за маса; тя е равна на масата на международния прототип на килограма.
Този прототип или еталон представлява цилиндър с височина и с диаметър равни на 39.17 mm, изработен от сплав на 90 % платина и 10 % иридий и се пази в Международното бюро за мерки и теглилки в Севр, Франция. Килограмът остава единствената мерна единица, която се определя с предмет, всички останали се определят с фундаментални физични закони или свойства.
Във всекидневието много често думите маса и тегло се използват за едно и също нещо, което е грешка. Масата е скаларна величина и се измерва в kg, докато теглото е векторна величина, представлява гравитационната сила и се измерва в N или килограм-сила. В американската система за мерни единици един килограм е равен на 2,2046 паунда и съответно един паунд е равен на 0,45359237 kg.
По исторически причини названието килограм вече съдържа представката „кило“ затова кратните единици се образуват с представка пред грам, 1 g = 10−3 kg. Вместо мегаграм (1000 kg) се използва тон, вместо гигаграм се използва килотон и вместо тераграм се използва мегатон.
История
На 7 април 1795 година е дефиниран грама във Франция като “абсолютното тегло на обема на вода, равен на куба на една стотна част от метъра при температура на топене на леда.”[1] Идеята за използване на специфичен обем на водата за определяне на масата най-напред е лансирана от английския философ Джон Уилкинс през 1668 година.[2][3]
Тъй като търговията и размяната обикновено предполага предмети с много по-голяма маса от един грам, и тъй като стандарта с водата е нестабилен и неудобен, е наложително практическо решение на стандарт. По тази причина е изработено монолитно метално тяло, от платина, 1000 пъти по-тежко и масивно от грама. То е наречено килограм (Kilogramme des Archives). Този стандарт остава валиден за следващите 90 години.
По същото време са направени опити за определяне на масата на един кубичен дециметър (литър) вода. Дефиницията за литър се дава по следния начин: „литърът е мерна единица за течности и твърди вещества, за който изместването би било това на куб с размер на страната една десета от метъра.“ Първоначалното определение предполага вода при 0 °C, но по-късно, през 1799 година дефиницията е преразгледана и температурата е определена като 4 °C (когато водата достига максималната си плътност). Съвременните измервания с голяма точност дават стойност от 3,984 °C.[4] Учените от XVIII век заключават, че един кубичен дециметър вода при максимална плътност е равен на 99.9265% от маста на килограма, избран за стандарт 4 години по-рано.[5]
Интернационален еталон на килограма
Конвенцията за метъра е подписана на 20 май 1875 година и въвежда интернационалната система (SI), която от 1889 г. определя размера на килограм като равен на масата на международния прототип на килограма, често наричан в професионалния свят в областта на метрологията като "ИПК". ИПК е направен от сплав на платината, която е 90% платина и 10% иридий (от масата) и е изработен в прав кръгов цилиндър (височина = диаметър) 39.17 mm за да се сведе до минимум площта[6]. Добавянето на 10% иридий подобрява изцяло платинения „килограм на архивите“ като значително увеличава твърдостта но същевременно запазва много от качествата на платината - изключителна устойчивост към окисление, изключително висока плътност, задоволителна електрическа и топлинна проводимост и ниска магнитна възприемчивост. ИПК и неговите шест копия се съхраняват в Международното бюро по мерките и теглилките (известно на френски език с инициалите BIPM) в подходяща среда на сигурно място в сейф в мазето на BIPM в Севр, в покрайнините на Париж. Три независимо управлявани ключове са необходими за отваряне на трезора и сейфа. Официални копия на ИПК са предоставени на други нации да служат като техни национални стандарти. Те са сравнявани с оригиналния ИПК приблизително на всеки 50 години. Еталонът се пази под три херметично затворени похлупаци. От 1889 г. до 2007 г. той е загубил само 50 микрограма от маста си в сравнение със средното тегло от няколкото десетки негови копия.
ИПК е един от трите метални цилиндъра, изработени през 1879 г. През 1883 г. се установява, че практически не се отличава от масата на „килограма на архивите“, направен осемдесет и четири години преди това, и е официално ратифициран като килограм от първата Обща конференция по мерките и теглилките през 1889 г.[6]
Съвременните измервания на Виенския стандарт на средната океанска вода, която е чиста дестилирана вода с изотопни представители, взети като средна стойност на състава на океаните в света, показват, че е с плътност 0.999975 ±0.000001 kg/L в точката си на максимална плътност ( 3,984 °C) при стандартно атмосферно (760 Torr) налягане[7]. Така, един кубичен дециметър вода при точката си на максимална плътност е само 25 милионни части с по-малка маса от ИПК. Тази малка разлика, както и факта, че масата на ИПК е неразличима от масата на килограма на архивите, говори за уменията на учените преди 212 години, когато те правят измерванията и производство на килограма на архивите.
Еталонът на бъдещето
Днес килограмът е единствената от седемте основни единици за измерване в SI, чиито еталон е направен от човек предмет, а не подчинен на фундаментални физични свойства, дефиниции или закони. Очаква се да се въведе определение за килограм на базата на връзката между масата и константата на Планк - една от основните константи в квантовата механика. Засега не е ясно кога точно ще стане това, но според учените и официалните представители на BIPM, металният иридиево-платинен цилиндър скоро ще остане в историята.[8]
Единици за маса
| Стойност | Символ | Име | Стойност | Символ | Име | |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
10 -1g |
dg |
дециграм |
10 1g |
dag |
декаграм |
Източници
- ↑ Decree on weights and measures // 7 April 1795. Gramme, le poids absolu d'un volume d'eau pure égal au cube de la centième partie du mètre , et à la température de la glace fondante.
- ↑ An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Reproduction)
- ↑ An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Transcription)
- ↑ L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids
- ↑ Ronald Edward Zupko. Revolution in Measurement: Western European Weights and Measures Since the Age of Science. DIANE Publishing, 1990.
- ↑ а б New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards, T. J. Quinn, Platinum Metals Rev., 1986, 30, (2), pp. 74–79
- ↑ Isotopic composition and temperature per London South Bank University’s “List of physicochemical data concerning water”, density and uncertainty per NIST Standard Reference Database Number 69 (retrieved 5 April 2010)
- ↑ Търсят нематериална замяна на международния стандарт за килограм
| |||||