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.

Тогда получаем следующее соответствие:
1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см² = 1000 кН/м² = 1000 кПа = 1000000 Н/м² = 1000000 Па

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:

  • Дюйм водного столба
    Обозначение: inH2O = 249.08891 Па.
  • Фут водного столба
    Обозначение: ftH2O = 2989.006692 Па.
  • Дюйм ртутного столба
    Обозначение: inHg = 3386.38815789474 Па.
  • 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

Источник

Технологические параметры: давление, температура, расход, уровень. Единицы измерения.

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.

Читайте также:  Измерение статического электричества тестером

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.

Единицы измерения давления

» data-lang=»default» data-override=»<"emptyTable":"","info":"","infoEmpty":"","infoFiltered":"","lengthMenu":"","search":"","zeroRecords":"","exportLabel":"","file":"default">» data-merged=»[<"row":0,"col":2,"rowspan":1,"colspan":2,"removed":false>,<"row":0,"col":4,"rowspan":2,"colspan":1,"removed":false>,<"row":0,"col":0,"rowspan":1,"colspan":2,"removed":false>]» data-responsive-mode=»2″ data-from-history=»0″>

Единица Обозначение Выражение через другие единицы
рус. англ. рус. англ.
Паскаль Pascal Па Pa
Бар Bar бар bar
Миллиметр ртутного столба Millimetre of mercury Физическая атмосфера Standard atmosphere атм atm
Техническая атмосфера Technical atmosphere ат at
Метр водяного столба Meter of water Фунт-сила на квадратный дюйм Pound per square inch Источник

Единицы измерения величин

ТЕМПЕРАТУРА

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.
    • Фарлонг (англ. furlong) – 1 fur = 220 yd = 1/8 мили.
    • Миля (англ. mile; международная). 1 ml (mi, MI) = 5280 ft = 1760 yd = 1609,344 м.

    ПЛОЩАДЬ

    Единица измерения в СИ – м 2 .

    Кратные и дольные единицы рекомендуемые: км 2 , см 2 , мм 2 ; единица допускаемая: гектар (га); 1 га = 104 м 2 .

    • Квадратный фут; 1 ft 2 (также sq ft) = 929,03 см 2 .
    • Квадратный дюйм; 1 in 2 (sq in) = 645,16 мм 2 .
    • Квадратный фатом (фэсом); 1 fath 2 (ft 2 ; Ft 2 ; sq Ft) = 3,34451 м 2 .
    • Квадратный ярд; 1 yd 2 (sq yd)= 0,836127 м 2 .

    Sq (square) – квадратный.

    ОБЪЕМ

    Единица измерения в СИ – м 3 .

    Дольные единицы рекомендуемые: см 3 , мм 3 ; единицы допускаемые: дм 3 , л; 1 л = 1 дм 3 = 10 -3 м 3 .

    • Кубический фут; 1 ft 3 (также cu ft) = 28,3169 дм 3 .
    • Кубический фатом; 1 fath 3 (fth 3 ; Ft 3 ; cu Ft) = 6,11644 м 3 .
    • Кубический ярд; 1 yd 3 (cu yd) = 0,764555 м 3 .
    • Кубический дюйм; 1 in 3 (cu in) = 16,3871 см 3 .
    • Бушель (Великобритания); 1 bu (uk, также UK) = 36,3687 дм 3 .
    • Бушель (США); 1 bu (us, также US) = 35,2391 дм 3 .
    • Галлон (Великобритания); 1 gal (uk, также UK) = 4,54609 дм 3 .
    • Галлон жидкостный (США); 1 gal (us, также US) = 3,78541 дм 3 .
    • Галлон сухой (США); 1 gal dry (us, также US) = 4,40488 дм 3 .
    • Джилл (gill); 1 gi = 0,12 л (США), 0,14 л (Великобритания).
    • Баррель (США); 1bbl = 0,16 м 3 .

    UK – United Kingdom – Соединенное Королевство (Великобритания); US – United Stats (США).

    Удельный объем

    Единица измерения в СИ – м 3 /кг.

    • Фут 3 /фунт; 1 ft3 / lb = 62,428 дм 3 /кг .

    МАССА

    Единица измерения в СИ – кг.

    Дольные единицы рекомендуемые: г, мг, мкг; единица допускаемая: тонна (т), 1т = 1000 кг.

    • Фунт (торговый) (англ. libra, pound – взвешива- ние, фунт); 1 lb = 453,592 г; lbs – фунты. В системе старых русских мер 1 фунт = 409,512 г.
    • Гран (англ. grain – зерно, крупина, дробина); 1 gr = 64,799 мг.
    • Стоун (англ. stone – камень); 1 st = 14 lb = 6,350 кг.

    ПЛОТНОСТЬ

    Плотность, в т.ч. насыпная

    Единица измерения в СИ – кг/м 3 .

    Дольные единицы рекомендуемые: г/м 3 , г/см 3 ; единицы допускаемые: т/м 3 , кг/дм 3 (кг/л);
    1 т/м 3 = 1000 кг/м 3 ; 1 кг/дм 3 = 10 -3 кг/м 3 .

    • Фунт/фут 3 ; 1 lb / ft 3 = 16,0185 кг/м 3 .

    Линейная плотность

    Единица измерения в СИ – кг/м.

    • Фунт/фут; 1 lb / ft = 1,48816 кг/м
    • Фунт/ярд; 1 lb / yd = 0,496055 кг/м

    Поверхностная плотность

    Единица измерения в СИ – кг/м 2 .

    • Фунт/фут 2 ; 1 lb / ft 2 (также lb / sq ft – pound per square foot) = 4,88249 кг/м 2 .

    СКОРОСТЬ

    Линейная скорость

    Единица измерения в СИ – м/с.

    • Фут/ч; 1 ft / h = 0,3048 м/ч.
    • Фут/с; 1 ft / s = 0,3048 м/с.

    УСКОРЕНИЕ

    Единица измерения в СИ – м/с 2 .

    • Фут/с 2 ; 1 ft / s 2 = 0,3048 м/с 2 .

    РАСХОД

    Массовый расход

    Единица измерения в СИ – кг/с.

    • Фунт/ч; 1 lb / h = 0,453592 кг/ч.
    • Фунт/с; 1 lb / s = 0,453592 кг/с.

    Объемный расход

    Единица измерения в СИ – м 3 /с.

    • Фут 3 /мин; 1 ft 3 / min = 28,3168 дм 3 /мин.
    • Ярд 3 /мин; 1 yd 3 / min = 0,764555 дм 3 /мин.
    • Галлон/мин; 1 gal/ min (также GPM – gallon per min) = 3,78541 дм 3 /мин.

    Удельный объемный расход

    • GPM/(sq·ft) – gallon (G) per (P) minute (M)/(square (sq) · foot (ft)) – галлон в минуту на квадратный фут;
      1 GPM/(sq · ft) = 2445 л/(м 2 · ч) · 1 л/(м 2 · ч) = 10 -3 м/ч.
    • 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.
    • 0,1 МПа ≈ 760 мм рт. ст. ≈ 10 м вод. ст. ≈ 1 бар.
    • 1 Торр (тор, tor) = 1 мм рт. ст.
    • Фунт-сила/дюйм 2 ; 1 lbf/in 2 = 6,89476 кПа (см. ниже: PSI).
    • Фунт-сила/фут 2 ; 1 lbf/ft 2 = 47,8803 Па.
    • Фунт-сила/ярд 2 ; 1 lbf/yd 2 = 5,32003 Па.
    • Паундаль/фут 2 ; 1 pdl/ft 2 = 1,48816 Па.
    • Фут водяного столба; 1 ft Н2О = 2,98907 кПа.
    • Дюйм водяного столба; 1 in Н2О = 249,089 Па.
    • Дюйм ртутного столба; 1 in Hg = 3,38639 кПа.
    • 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).

    • 1 Дж (J) = 0,23885 кал. 1 кДж = 0,2388 ккал.
    • 1 lbf · ft (фунт-сила-фут) = 1,35582 Дж.
    • 1 pdl · ft (паундаль-фут) = 42,1401 мДж.
    • 1 Btu (британская единица теплоты) = 1,05506 кДж (1 кДж = 0,2388 ккал).
    • 1 Therm (терма – британская большая калория) = 1 · 10 -5 Btu.

    МОЩНОСТЬ, ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

    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.

    Поверхностная плотность теплового потока

    Единица измерения в СИ – Вт/м 2 .

    • 1 Вт/м 2 (W/м 2 ) = 0,859985 ккал /(м 2 · ч) (kcal /(m 2 · h)).
    • 1 Btu/(ft 2 · ч) = 2,69 ккал/(м 2 · ч) = 3,1546 кВт/м 2 .

    ВЯЗКОСТЬ

    Динамическая вязкость (коэффициент вязкости), η.

    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.

    • 1 эрг = 10 -7 Дж = 1,02 · 10 -8 кгс · м = 2,39 · 10 -8 кал = 2,78 · 10 -14 кВт · ч.
    • 1 рад (rad) = 10 -2 Гр.
    • 1 рад (rad) = 100 эрг/г = 0,01 Гр = 2,388 · 10 -6 кал/г = 10 -2 Дж/кг.

    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.

    Соотношение между единицами измерения минерализации: 1мг/л = 1ррm = 1 · 10 3 ррb = 1 · 10 6 ррt = 1 · 10 -3 ‰ = 1 · 10 -4 %; 1 gr/gal = 17,1 ppm = 17,1 мг/л = 0,142 lb/1000 gal.

    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:

    Источник

    Сравнить или измерить © 2021
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.