Как сравнить или измерить — описано на страницах сайта
Меню
Назовите основные единицы измерения давления объема температуры
Единицы измерения давления
Международная система единиц (СИ)
Давлением P называется физическая величина силы F, действующая на единицу поверхности площади S, направленная перпендикулярно этой поверхности. т.е. P = F / S.
В международной системе единиц (СИ) давление измеряется в Паскалях: Па — русское обозначение. Pa — международное. 1 Па = 1 Ньютон / 1 кв. метр (1 Н/м²)
Для практических измерений в КИП и А, 1 Па часто оказывается слишком маленькой величиной давления, и для оперирования реальными данными применяются умножающие приставки — (кило, Мега), умножающие значения в 1тыс. и 1млн. раз соответственно. 1 МПа = 1000 кПа = 1000000 Па Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть непосредственно градуированы в величинах Ньютон / метр, или их производных: Килоньютон, Меганьютон / м², см², мм².
В России и Европе также широкое применение для измерения давления находят единицы бар (bar) и кгс/м² (kgf/m²), а также их производные (mbar, кгс/см²). 1 бар — это внесистемная единица, равная 100000 Па. 1 кгс/см² — это единица измерения давления в системе МКГСС, и широко применяется в промышленных измерениях давления. 1 кгс/см² = 10000 кгс/м² = 0.980665 бар = 98066.5 Па
Атмосфера
Атмосфера — это внесистемная единица измерения давления приблизительно равная атмосферному давлению Земли на уровне Мирового океана. Существует два понятия атмосферы для измерения давления:
Физическая (атм) — равна давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0° C. 1 атм = 101325 Па
Техническая (ат) — равна давлению, производимому силой в 1 кгс на площадь 1 см². 1 ат = 98066,5 Па = 1 кгс/см²
В России для использования в измерениях допущена только техническая атмосфера, и срок ее действия ограничен по некоторым данным 2016 годом.
Водяной столб
Метр водяного столба — внесистемная единица измерения давления, применяемая в ряде производств. Физически он равен давлению столба воды высотой в 1 м при температуре около 4° C и стандартном для калибровки ускорении свободного падения — 9,80665 м/сек². м вод. ст. — русское обозначение. mH2O — международное.
Производными единицами являются см вод. ст. и мм вод. ст. 1 м вод. ст. = 100 см вод. ст. = 1000 мм вод. ст. Соотносится к другим единицам измерения давления соответствующим образом: 1 м вод. ст. = 1000 кгс/м² = 0.0980665 бар = 9.80665 Па = 73.55592400691 мм рт. ст.
Ртутный столб
Миллиметр ртутного столба — внесистемная единица измерения давления, равная 133.3223684 Па. Синоним — Торр (Torr). мм рт. ст. — русское обозначение. mmHg. — международное. Использование в России — не ограничено, но не рекомендовано. Применяется в ряде областей техники. Соотношение к водному столбу: 1 мм рт. ст. = 13.595098063 мм вод. ст.
Единицы США и Британии
В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.
Это связано с тем, что длины выражаются в футах и дюймах, а вес в фунтах, британских и американских тоннах. Примеры некоторых из них:
Фунт на квадратный дюйм Обозначение: psi = 6894.757293178 Па.
1000 фунтов на квадратный дюйм Обозначение: ksi = 6894757.2931783 Па.
Фунт на квадратный фут Обозначение: psf = 47.8802589803 Па.
Американская (короткая) тонна на квадратный дюйм Обозначение: tsi = 13789514.58633672267344 Па.
Американская (короткая) тонна на квадратный фут Обозначение: tsf = 95760.51796067168523226 Па.
Британская (длинная) тонна на квадратный дюйм Обозначение: br.tsi = 15444256.3366971 Па.
Британская (длинная) тонна на квадратный фут Обозначение: br.tsf = 107251.780115952 Па.
Приборы для измерения давления
Для измерения давления применяются манометры, дифманометры (разность давлений), вакуумметры (измерение разряжения).
Источник
Единицы измерения температуры Т, давления р и объема V.
При измерении температуры чаще всего используются две шкалы. Абсолютная шкала температур использует в качестве единицы измерения кельвин (К). В абсолютной шкале нулевая точка (0 К) называется абсолютным нулем. Температурная шкала Цельсия не является абсолютной шкалой, поскольку в ней существуют отрицательные значения температуры. Перевод температуры из шкалы Цельсия в абсолютную шкалу производится добавлением к первой числа 273,15.
В СИ единицей давления является паскаль (Па), который определяется как давление, создаваемое силой в один ньютон, действующей перпендикулярно поверхности площадью в 1 м 2 (1 Па = 1 Н/м 2 ). Наряду с паскалем до настоящего времени часто используется внесистемная единица измерения давления – атмосфера (атм.). Давление, равное 1 атм, создает земная атмосфера на уровне моря при температуре 0° С, поддерживая столбик ртути высотой 760 мм; поэтому давление выражают также в миллиметрах ртутного столба. (мм. рт. ст.).
Взаимосвязь всех трех единиц измерения давления следующая:
760 мм. рт. ст. = 1 атм = 101325 Па ≈ 101,3 кПа.
Единицей объема в СИ является кубический метр (м 3 ), а производными единицами – см 3 и дм 3 . Один литр равен 1 дм 3 (1 л = 1 дм 3 ); соответственно 1 м 3 = 10 3 дм 3 = 10 3 л, 1 л = 10 3 см 3 .
Глава 6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Давление – физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого. Давление — это сила, действующая на единицу площади перпендикулярно к ней.
Барометрическое (атмосферное) давление — создается массой воздушного столба земной атмосферы (давление столба атмосферного воздуха на единицу площади находящихся в нем предметов и на земную поверхность). За единицу давления принята техническая атмосфера (атм.) — давление, равное одному килограмму силы на один квадратный сантиметр (кгс/см2). Давление обозначается буквой Р, на уровне моря — Ро.
По международной системе СИ давление измеряется в Паскалях (Па). Па = Н/м2. Нормальным атмосферным давлением называют давление равное 101325 Па или 760 миллиметрам ртутного столба.
Избыточное давление — превышение давления над атмосферным в каком-либо замкнутом пространстве. То есть избыточное давление (манометрическое) есть разность между полным и атмосферным давлением. Избыточное давление измеряют приборами — манометрами, поэтому его называют манометрическим и обозначают — ptb. Давление ниже атмосферного — вакуум.
Под абсолютным или полным давлением среды понимают сумму ба-рометрического и избыточного давлений и обозначают — Ра. Абсолютное дав-ление — это давление, отсчитанное от абсолютного нуля (полного вакуума), подобно тому, как отсчитывается температура по шкале Кельвина. В технике промышленных измерений давления отсчет ведут от относительного нуля — атмосферного давления. Давление измеряется в Паскалях (Па), в кгс/см 2 , в атмосферах ( техническая – ат, физическая – атм).
Температура (от латинского temperatura – надлежащее смешение, нормальное состояние) – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы. Если система не находится в равновесии, то между ее частями, имеющими различную температуру происходит теплообмен. Температуру измеряют в градусах Цельсия или градусах Кельвина.
Расходом называется количество вещества (жидкости, газа, пара, твёрдого материала) проходящего через любое сечение трубопровода в единицу времени.
Различают: массовый расход Qм — расход, измеряемый в единицах массы (в кг/час, т/час); объемный расход Qо — расход, измеряемый в единицах объема (в л/сек, м³/час).
Уровень жидкости (высота наполнения) — расстояние по вертикали между свободной поверхностью жидкости, находящейся в резервуаре, и плоскостью, принятой за начало отсчета. Уровень измеряется в метрах.
Трубопроводная арматура.
Трубопроводная арматура — техническое устройство, устанавливаемое на трубопроводах и емкостях и предназначенное для управления (перекрытия, регулирования, распределения, смешивания, фазоразделения) потоком рабочей среды (жидких, газообразных, газожидкостных, порошкообразных, суспензий и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.
1. запорная арматура: Арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью.
2. предохранительная арматура: Арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.
3. регулирующая арматура: Арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода.
4. запорно-регулирующая арматура: Арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.
5. обратная арматура (арматура обратного действия): Арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.
6. Арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.
7. спускная арматура (дренажная арматура): Запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.
8. фазоразделительная арматура: Арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях.
9. конденсатоотводчик: Арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.
10. защитная арматура (отключающая арматура): Арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока.
11. контрольная арматура: Арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.
· задвижка: Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
· клапан (вентиль): Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.
· кран: Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
Примечание — Повороту запирающего или регулирующего элемента может предшествовать его возвратно-поступательное движение.
· дисковый затвор (Нрк. заслонка; поворотный затвор; герметический клапан; гермоклапан): Тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.
Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 2550 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Единицы измерения давления
Ниже представлена таблица с единицами измерения давления, включающая их названия, обозначения на английском (международном) и русском языках. Также отдельно приведено соотношение между перечисленными единицами.
Способ задания значений температуры – температурная шкала. Известно несколько температурных шкал.
Шкала Кельвина (по имени английского физика У. Томсона, лорда Кельвина). Обозначение единицы: К (не «градус Кельвина» и не °К). 1 К = 1/273,16 – часть термодинамической температуры тройной точки воды, соответствующей термодинамическому равновесию системы, состоящей изо льда, воды и пара.
Шкала Цельсия (по имени шведского астронома и физика А. Цельсия). Обозначение единицы: °С. В этой шкале температура таяния льда при нормальном давлении принята равной 0°С, температура кипения воды – 100°С. Шкалы Кельвина и Цельсия связаны уравнением: t ( °C) = Т (К) – 273,15.
Шкала Фаренгейта (Д. Г. Фаренгейт – немецкий физик). Обозначение единицы: °F . Применяется широко, в частности, в США. Шкала Фаренгейта и шкала Цельсия связаны: t (°F) = 1,8 · t (°C) + 32°C. По абсолютному значению 1 (°F) = 1 (°C).
Шкала Реомюра (по имени французского физика Р.А. Реомюра). Обозначение: °R и °r . Эта шкала почти вышла из употребления. Соотношение с градусом Цельсия: t (°R) = 0,8 · t (°C).
Шкала Рэнкина (Ранкина) – по имени шотландского инженера и физика У. Дж. Ранкина. Обозначение: °R (иногда: °Rank) . Шкала также применяется в США. Температура по шкале Рэнкина соотносится с температурой по шкале Кельвина: t (°R) = 9/5 · Т (К).
Основные температурные показатели в единицах измерения разных шкал:
ДЛИНА
Единица измерения в СИ – метр (м).
Кратные и дольные единицы рекомендуемые: км, см, мм, мкм; единица допускаемая: дм; 1 дм = 0,1 м.
Внесистемная единица: Ангстрем (Å). 1Å = 1·10-10 м.
Дюйм (от голл. duim – большой палец); inch; in; ´´; 1´ = 25,4 мм.
Хэнд (англ. hand – рука); 1 hand = 101,6 мм.
Линк (англ. link – звено); 1 li = 201,168 мм.
Спэн (англ. span – пролет, размах); 1 span = 228,6 мм.
Фут (англ. foot – нога, fееt – футы); 1 ft = 304,8 мм.
Ярд (англ. yard – двор, загон); 1 yd = 914,4 мм.
Фатом, фэсом (англ. fathom – мера длины (= 6 ft), или мера объема древесины (= 216 ft 3 ), или горная мера площади (= 36 ft 2 ), или морская сажень (Ft)); fath или fth, или Ft, или ƒfm; 1 Ft = 1,8288 м.
Чейн (англ. chain – цепь); 1 ch = 66 ft = 22 yd = = 20,117 м.
gpd – gallons per day – галлоны в день (сут); 1 gpd = 0,1577 дм 3 /ч.
gpm – gallons per minute – галлоны в минуту; 1 gpm = 0,0026 дм 3 /мин.
gps – gallons per second – галлоны в секунду; 1 gps = 438 · 10 -6 дм 3 /с.
Расход сорбата (например, Cl2) при фильтровании через слой сорбента (например активного угля)
Gals/cu ft (gal/ft 3 ) – gallons/cubic foot (галлоны на кубический фут); 1 Gals/cu ft = 0,13365 дм 3 на 1 дм 3 сорбента.
СИЛА, ВЕС
Единица измерения в СИ – Н.
Фунт-сила; 1 lbf – 4,44822 Н. (Аналог названия единицы измерения: килограмм-сила, кгс. 1 кгс = = 9,80665 · Н (точно). 1 lbf = 0,453592 (кг) · 9,80665 Н = = 4,44822 Н · 1Н=1 кг · м/с 2
Паундаль (англ.: poundal); 1 pdl = 0,138255 Н. (Паундаль – сила, сообщающая массе в один фунт ускорение в 1 фут/с 2 , lb · ft/ с 2 .)
Удельный вес
Единица измерения в СИ – Н/м 3 .
Фунт-сила/фут 3 ; 1 lbf/ft 3 = 157,087 Н/м 3 .
Паундаль/фут 3 ; 1 pdl/ft 3 = 4,87985 Н/м 3 .
ДАВЛЕНИЕ, НАПОР
Единица измерения в СИ – Па, кратные единицы: МПа, кПа.
Cпециалисты в своей работе продолжают применять устаревшие, отмененные или ранее факультативно допускаемые единицы измерения давления: кгс/см 2 ; бар; атм. (физическая атмосфера); ат (техническая атмосфера); ата; ати; м вод. ст.; мм рт. ст; торр.
Используются понятия: «абсолютное давление», «избыточное давление». Встречаются ошибки при переводе некоторых единиц измерения давления в Па и в его кратные единицы. Нужно учитывать, что 1 кгс/см 2 равен 98066,5 Па (точно), то есть для небольших (примерно до 14 кгс/см 2 ) давлений с достаточной для работы точностью можно принять: 1 Па = 1 кг/(м · с 2 ) = 1 Н/м 2 . 1 кгс/см 2 ≈ 105 Па = 0,1 МПа. Но уже при средних и высоких давлениях: 24 кгс/см 2 ≈ 23,5 · 105 Па = 2,35 МПа; 40 кгс/см 2 ≈ 39 · 105 Па = 3,9 МПа; 100 кгс/см 2 ≈ 98 · 105 Па = 9,8 МПа и т.д.
1 атм (физическая) ≈ 101325 Па ≈ 1,013 · 105 Па ≈ ≈ 0,1 МПа.
1 ат (техническая) = 1 кгс/см 2 = 980066,5 Па ≈ ≈ 105 Па ≈ 0,09806 МПа ≈ 0,1 МПа.
PSI (также psi) – pounds (P) per square (S) inch (I) – фунты на квадратный дюйм; 1 PSI = 1 lbƒ/in 2 = 6,89476 кПа.
Иногда в литературе встречается обозначение единицы измерения давления lb/in 2 – в этой единице учтено не lbƒ (фунт-сила), а lb (фунт-масса). Поэтому в численном выражении 1 lb/ in 2 несколько отличается от 1 lbf/ in 2 , так как при определении 1 lbƒ учтено: g = 9,80665 м/с 2 (на широте Лондона). 1 lb/in 2 = 0,454592 кг/(2,54 см) 2 = 0,07046 кг/см 2 = 7,046 кПа. Расчет 1 lbƒ – см. выше. 1 lbf/in 2 = 4,44822 Н/(2,54 см) 2 = 4,44822 кг · м/ (2,54 · 0,01 м) 2 · с 2 = 6894,754 кг/ (м · с 2 ) = 6894,754 Па ≈ 6,895 кПа.
Для практических расчетов можно принять: 1 lbf/in 2 ≈ 1 lb/in 2 ≈ 7 кПа. Но, по сути, равенство неправомерно, как и 1 lbƒ = 1 lb, 1 кгс = 1 кг. PSIg (psig) – то же, что PSI, но указывает избыточное давление; PSIa (psia) – то же, что PSI, но акцентирует: давление абсолютное; а – absolute, g – gauge (мера, размер).
Напор воды
Единица измерения в СИ – м.
Напор в футах (feet-head); 1 ft hd = 0,3048 м
Потери давления во время фильтрования
PSI/ft – pounds (P) per square (S) inch (I)/foot (ft) – фунты на квадратный дюйм/фут; 1 PSI/ft = 22,62 кПа на 1 м фильтрующего слоя.
РАБОТА, ЭНЕРГИЯ, КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
Единица измерения в СИ – Джоуль (по имени английского физика Дж. П. Джоуля).
1 Дж – механическая работа силы 1 Н при перемещении тела на расстояние 1 м.
Ньютон (Н) – единица силы и веса в СИ; 1 Н ра вен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м 2 /с в направлении действия силы. 1 Дж = 1 Н · м.
В теплотехнике продолжают применять отмененную единицу измерения количества теплоты – калорию (кал, cal).
Единица измерения в СИ – Ватт (Вт) – по имени английского изобретателя Дж. Уатта – механическая мощность, при которой за время 1 с совершается работа в 1 Дж, или тепловой поток, эквивалентный механической мощности в 1 Вт.
1 Вт (W) = 1 Дж/с = 0,859985 ккал/ч (kcal / h).
1 lbf · ft / s (фунт-сила-фут/с) = 1,33582 Вт.
1 lbf · ft / min (фунт-сила-фут/мин) = 22,597 мВт.
1 lbf · ft / h (фунт-сила-фут/ч) = 376,616 мкВт.
1 pdl · ft / s (паундаль-фут/с) = 42,1401 мВт.
1 hp (лошадиная сила британская / с) = 745,7 Вт.
1 Btu/s (британская единица теплоты / с) = 1055,06 Вт.
1 Btu/h (британская единица теплоты / ч) = 0,293067 Вт.
Единица измерения в СИ – Па · с. 1 Па · с = 1 Н · с/м 2 ; внесистемная единица – пуаз (П). 1 П = 1 дин · с/м 2 = 0,1 Па·с.
Дина (dyn) – (от греч. dynamic – сила). 1 дин = 10 -5 Н = 1 г · см/с 2 = 1,02 · 10 -6 кгс.
1 lbf · h / ft 2 (фунт-сила-ч/фут 2 ) = 172,369 кПа · с.
1 lbf · s / ft 2 (фунт-сила-с/фут 2 ) = 47,8803 Па · с.
1 pdl · s / ft 2 (паундаль-с/фут 2 ) = 1,48816 Па · с.
1 slug /(ft · s) (слаг/(фут · с)) = 47,8803 Па · с. Slug (слаг) – техническая единица массы в английской системе мер.
Кинематическая вязкость, ν.
Единица измерения в СИ – м 2 /с; Единица см 2 /с называется «Стокс» (по имени английского физика и математика Дж. Г. Стокса).
Кинематическая и динамическая вязкости связаны равенством: ν = η / ρ, где ρ – плотность, г/см 3 .
1 м 2 /с = Стокс / 104.
1 ft 2 /h (фут 2 /ч) = 25,8064 мм 2 /с.
1 ft 2 /s (фут 2 /с) = 929,030 см 2 /с.
НАПРЯЖЕННОСТЬ
Единица напряженности магнитного поля в СИ – А/м (Ампер/метр). Ампер (А) – фамилия французского физика А.М. Ампера.
Ранее применялась единица Эрстед (Э) – по имени датского физика Х.К. Эрстеда. 1 А/м (A/m, At/m) = 0,0125663 Э (Ое)
ТВЕРДОСТЬ
Сопротивление раздавливанию и истиранию ми неральных фильтрующих материалов и вообще всех минералов и горных пород косвенно определяют по шкале Мооса (Ф. Моос – немецкий минералог).
В этой шкале числами в возрастающем порядке обозначают минералы, расположенные таким образом, чтобы каждый последующий был способен оставлять царапину на предыдущем. Крайние вещества в шкале Мооса: тальк (единица твердости – 1, самый мягкий) и алмаз (10, самый твердый).
Твердость 1–2,5 (чертятся ногтем): волсконкоит, вермикулит, галит, гипс, глауконит, графит, глинистые материалы, пиролюзит, тальк и др.
Твердость >2,5–4,5 (не чертятся ногтем, но чертятся стеклом): ангидрит, арагонит, барит, глауконит, доломит, кальцит, магнезит, мусковит, сидерит, халькопирит, шабазит и др.
Твердость >4,5–5,5 (не чертятся стеклом, но чертятся стальным ножом): апатит, вернадит, нефелин, пиролюзит, шабазит и др.
Твердость >5,5–7,0 (не чертятся стальным ножом, но чертятся кварцем): вернадит, гранат, ильменит, магнетит, пирит, полевые шпаты и др.
Твердость >7,0 (не чертятся кварцем): алмаз, гранаты, корунд и др.
Твердость минералов и горных пород можно определять также по шкале Кнупа (А. Кнуп – немецкий минералог). В этой шкале значения определяются по размеру отпечатка, оставляемого на минерале при вдавливании в его образец алмазной пирамиды под определенной нагрузкой.
Соотношения показателей по шкалам Мооса (М) и Кнупа (К):
РАДИОАКТИВНОСТЬ
Единица измерения в СИ – Бк (Беккерель, названный в честь французского физика А.А. Беккереля).
Бк (Bq) – единица активности нуклида в радиоактивном источнике (активность изотопа). 1 Бк равен активности нуклида, при которой за 1 с происходит один акт распада.
Концентрация радиоактивности: Бк/м 3 или Бк/л.
Активность – это число радиоактивных распадов в единицу времени. Активность, приходящаяся на единицу массы, называется удельной.
Кюри (Ku, Ci, Cu) – единица активности нуклида в радиоактивном источнике (активности изотопа). 1 Ku – это активность изотопа, в котором за 1 с происходит 3,7000 · 1010 актов распада. 1 Ku = 3,7000 · 1010 Бк.
Резерфорд (Рд, Rd) – устаревшая единица активности нуклидов (изотопов) в радиоактивных источниках, названная в честь английского физика Э. Резерфорда. 1 Рд = 1 · 106 Бк = 1/37000 Ки.
Доза излучения
Доза излучения – энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым веществом и рассчитанная на единицу его массы (поглощенная доза). Доза накапливается со временем облучения. Мощность дозы ≡ Доза/время.
Единица поглощенной дозы в СИ – Грэй (Гр, Gy). Внесистемная единица – Рад (rad), соответствующая энергии излучения в 100 эрг, поглощенной веществом массой 1 г.
Эрг (erg – от греч.: ergon – работа) – единица работы и энергии в нерекомендуемой системе СГС.
Керма (сокр. англ.: kinetic energy released in matter) – кинетическая энергия, освобожденная в веществе, измеряется в грэях.
Эквивалентная доза определяется сравнением излучения нуклидов с рентгеновским излучением. Коэффициент качества излучения (К) показывает, во сколько раз радиационная опасность в случае хронического облучения человека (в сравнительно малых дозах) для данного вида излучения больше, чем в случае рентгеновского излучения при одинаковой поглощенной дозе. Для рентгеновского и γ-излучения К = 1. Для всех других видов излучений К устанавливается по радиобиологическим данным.
Единица поглощенной дозы в СИ – 1 Зв (Зиверт) = 1 Дж/кг = 102 бэр.
БЭР (бэр, ri – до 1963 г. определялась как биологический эквивалент рентгена) – единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения.
Рентген (Р, R) – единица измерения, экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучения. 1 Р = 2,58 · 10 -4 Кл/кг.
Кулон (Кл) – единица в системе СИ, количество электричества, электрический заряд. 1 бэр = 0,01 Дж/кг.
Мощность эквивалентной дозы – Зв/с.
ПРОНИЦАЕМОСТЬ
Проницаемость пористых сред (в том числе горных пород и минералов)
Дарси (Д) – по имени французского инженера А. Дарси, darsy (D) · 1 Д = 1,01972 мкм 2 .
1 Д – проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 см 2 , толщиной 1 см и перепаде давления 0,1 МПа расход жидкости вязкостью 1 сП равен 1 см 3 /с.
РАЗМЕРЫ ЧАСТИЦ
Размеры частиц, зерен (гранул) фильтрующих материалов по СИ и стандартам других стран
В США, Канаде, Великобритании, Японии, Франции и Германии размеры зерен оценивают в мешах (англ. mesh – отверстие, ячейка, сеть), то есть по количеству (числу) отверстий, приходящихся на один дюйм самого мелкого сита, через которое могут пройти зерна. И эффективным диаметром зерен считается размер отверстия в мкм. В последние годы чаще применяются системы мешей США и Великобритании.
Соотношение между единицами измерения размеров зерен (гранул) фильтрующих материалов по СИ и стандартам других стран:
КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ
Содержание вещества в определенном объеме или массе раствора или растворителя называется концентрацией вещества в растворе. Наиболее часто применяют следующие способы выражения концентрации растворов.
Массовая доля
Массовая доля показывает, какое массовое количество вещества содержится в 100 массовых частях раствора. Единицы измерения: доли единицы; проценты (%); промилле (‰); миллионные доли (млн -1 ).
Концентрация растворов и растворимость
Концентрацию раствора нужно отличать от растворимости – концентрации насыщенного раствора, которая выражается массовым количеством вещества в 100 массовых частях растворителя (например г/100 г).
Объемная концентрация
Объемная концентрация – это массовое количество растворенного вещества в определенном объеме раствора (например: мг/л, г/м 3 ).
Молярная концентрация
Молярная концентрация – количество молей данного вещества, растворенного в определенном объеме раствора (моль/м 3 , ммоль/л, мкмоль/мл).
Моляльная концентрация
Моляльная концентрация – число молей вещества, содержащегося в 1000 г растворителя (моль/кг).
Нормальный раствор
Нормальным называется раствор, содержащий в единице объема один эквивалент вещества, выраженный в массовых единицах: 1Н = 1 мг · экв/л = = 1 ммоль/л (с указанием эквивалента конкретного вещества).
Эквивалент
Эквивалент равен отношению части массы элемента (вещества), которая присоединяет или замещает в химическом соединении одну атомную массу водорода или половину атомной массы кислорода, к 1/12 массы углерода 12 . Так, эквивалент кислоты равен ее молекулярной массе, выраженной в граммах, деленной на основность (число ионов водорода); эквивалент основания – молекулярная масса, деленная на кислотность (число ионов водорода, а у неорганических оснований – деленная на число гидроксильных групп); эквивалент соли – молекулярная масса, деленная на сумму зарядов (валентность катионов или анионов); эквивалент соединения, участвующего в окислительно-восстановительных реакциях, – это частное от деления молекулярной массы соединения на число электронов, принятых (отданных) атомом восстанавливающегося (окисляющегося) элемента.
Соотношения между единицами измерения концентрации растворов (Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим):
ρ – плотность раствора, г/см 3 ;
m – молекулярная масса растворенного вещества, г/моль;
Э – эквивалентная масса растворенного вещества, то есть количество вещества в граммах, взаимодействующее в данной реакции с одним грамматомом водорода или отвечающее переходу одного электрона.
ЖЕСТКОСТЬ И ЩЕЛОЧНОСТЬ ВОДЫ
Согласно ГОСТ 8.417-2002 единица количества вещества установлена: моль, кратные и дольные единицы (кмоль, ммоль, мкмоль).
Единица измерения жесткости в СИ – ммоль/л; мкмоль/л.
В разных странах часто продолжают использовать отмененные единицы измерения жесткости воды:
Россия и страны СНГ – мг-экв/л, мкг-экв/л, г-экв/м 3 ;
Германия, Австрия, Дания и некоторые другие страны германской группы языков – 1 немецкий градус – (Н° – Harte – жесткость) ≡ 1 ч. СаО/100 тыс. ч. воды ≡ 10 мг СаО/л ≡ 7,14 мг MgO/л ≡ 17,9 мг СаСО 3 /л ≡ 28,9 мг Са(НСО3) 2 /л ≡ 15,1 мг MgCO3 /л ≡ 0,357 ммоль/л.
1 французский градус ≡ 1 ч. СаСО3 /100 тыс. ч. воды ≡ 10 мг СаСО3 /л ≡ 5,2 мг СаО/л ≡ 0,2 ммоль/л.
1 английский градус ≡ 1 гран/1галлон воды ≡ 1 ч. СаСО3 /70 тыс. ч. воды ≡ 0,0648 г СаСО3 /4,546 л ≡ 100 мг СаСО3 /7 л ≡ 7,42 мг СаО/л ≡ 0,285 ммоль/л. Иногда английский градус жесткости обозначают Clark.
1 американский градус ≡ 1 ч. СаСО3 /1 млн ч. воды ≡ 1 мг СаСО3 /л ≡ 0,52 мг СаО/л ≡ 0,02 ммоль/л.
Здесь: ч. – часть; перевод градусов в соответствующие им количества СаО, MgO, CaCO3, Ca(HCO3)2, MgCO3 показан в качестве примеров в основном для немецких градусов; размерности градусов привязаны к кальцийсодержащим соединениям, так как в составе ионов жесткости кальций, как правило, составляет 75–95%, в редких случаях – 40–60%. Числа округлены в основном до второго знака после запятой.
Соотношение между единицами измерения жесткости воды:
1 ммоль/л = 1 мг · экв/л = 2,80°Н (немецкий градус) = 5,00 французского градуса = 3,51 английского градуса = 50,04 американского градуса.
Новая единица измерения жесткости воды – российский градус жесткости – °Ж, определяемый как концентрация щелочноземельного элемента (преимущественно Са 2+ и Mg 2+ ), численно равная ½ его моля в мг/дм 3 (г/м 3 ).
Единицы измерения щелочности – ммоль, мкмоль.
ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТЬ, ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ
Единица измерения электропроводимости в СИ – мкСм/см.
Электропроводимость растворов и обратное ей электросопротивление характеризуют минерализацию растворов, но только – наличие ионов. При измерении электропроводимости не могут быть учтены неионогенные органические вещества, нейтральные взвешенные примеси, помехи, искажающие результаты, – газы и др. Невозможно расчетным путем точно найти соответствие между значениями удельной электропроводимости и сухим остатком или даже суммой всех отдельно определенных веществ раствора, так как в природной воде разные ионы имеют разную удельную электропроводимость, которая одновременно зависит от минерализации раствора и его температуры. Чтобы установить такую зависимость, необходимо несколько раз в году экспериментально устанавливать соотношение между этими величинами для каждого конкретного объекта.
1 мкСм/см = 1 · МOм · см; 1 См/м = 1 · Ом · м.
Для чистых растворов хлорида натрия (NаСl) в дистилляте приблизительное соотношение:
Это же соотношение (приближенно) с учетом приведенных оговорок может быть принято для большей части природных вод с минерализацией до 500 мг/л (все соли пересчитываются на NаСl).
При минерализации природной воды 0,8–1,5 г/л можно принять:
а при минерализации – 3–5 г/л:
СОДЕРЖАНИЕ ПРИМЕСЕЙ
Содержание в воде взвешенных примесей, прозрачность и мутность воды
Содержание взвешенных примесей измеряется в мг/л, прозрачность – в см.
Мутность воды выражают в единицах:
JTU (Jackson Turbidity Unit) – единица мутности по Джексону;
FTU (Formasin Turbidity Unit, обозначается также ЕМФ) – единица мутности по формазину;
NTU (Nephelometric Turbidity Unit) – единица мутности нефелометрическая.
Дать точное соотношение единиц мутности и содержания взвешенных веществ невозможно. Для каждой серии определений нужно строить калибровочный график, позволяющий определять мутность анализируемой воды по сравнению с контрольным образцом.
Приблизительно можно представить: 1 мг/л (взвешенных веществ) ≡ 1–5 единиц NTU.
Если у замутняющей смеси (диатомовая земля) крупность частиц – 325 меш, то: 10 ед. NTU ≡ 4 ед. JTU.
ГОСТ 3351-74 и СанПиНы 2.1.4.1074-01 приравнивают 1,5 ед. NTU (или 1,5 мг/л по кремнезему или каолину) 2,6 ед. FTU (ЕМФ).
Соотношение между прозрачностью по шрифту и мутностью:
Соотношение между прозрачностью по «кресту» (в см) и мутностью (в мг/л):
МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Единица измерения в СИ – мг/л, г/м 3 , мкг/л.
В США и в некоторых других странах минерализацию выражают в относительных единицах (иногда в гранах на галлоны, gr/gal):
ppm (parts per million) – миллионная доля (1 · 10 -6 ) единицы; иногда ppm (parts per millе) обозначают и тысячную долю (1 · 10 -3 ) единицы;
ррb – (parts per billion) биллионная (миллиардная) доля (1 · 10 -9 ) единицы;
ррt – (parts per trillion) триллионная доля (1 · 10 -12 ) единицы;
‰ – промилле (применяется и в России) – тысячная доля (1 · 10 -3 ) единицы.
Для измерения минерализации соленых вод, рассолов и солесодержания конденсатов правильнее применять единицы: мг/кг. В лабораториях пробы воды отмеряют объемными, а не массовыми долями, поэтому целесообразно в большинстве случаев количество примесей относить к литру. Но для больших или очень малых значений минерализации ошибка будет чувсвительной.
По СИ объем измеряется в дм 3 , но допускается и измерение в литрах, потому что 1 л = 1,000028 дм 3 . С 1964г. 1 л приравнен к 1 дм 3 (точно).
Для соленых вод и рассолов иногда применяют единицы измерения солености в градусах Боме (для минерализации >50 г/кг):
1°Ве соответствует концентрации раствора, равной 1% в пересчете на NаСl.
1% NаСl = 10 г NаСl/кг.
Сухой и прокаленный остаток
Сухой и прокаленный остаток измеряются в мг/л. Сухой остаток не в полной мере характеризует минерализацию раствора, так как условия его определения (кипячение, сушка твердого остатка в печи при температуре 102–110°С до постоянной массы) искажают результат: в частности, часть бикарбонатов (условно принимается – половина) разлагается и улетучивается в виде СО2.
Десятичные кратные и дольные единицы измерения величин
Десятичные кратные и дольные единицы измерения величин, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в таблице:
