5. Внесистемные единицы физических величин

Системой СИ пользуются не всегда, и этому есть две причины – существуют определенные традиции в разных областях знаний, а иногда это просто не удобно. Так, до 1960 г. широкое применение находила система СГСЕ (см, г, с, е), особенно в таких областях знаний, как физика и химия. Этой системой часто пользуются и в настоящее время. Помимо этого в атомной и молекулярной физике, спектроскопии, структурной химии, в строительстве и других сферах используют разнообразные внесистемные единицы для обозначения самых разных физических величин – размера, времени, давления, энергии, температуры и т.д.

Так, в структурной химии при обозначении длины межатомных связей, изменяющихся примерно от 110^-8 см до 310^-8 см, практически всегда используется такая единица, как ангстрем (1Å = 10^-8см). Для этих целей можно, в принципе использовать и 1 нм = 10^-9см. Однако использование ангстрема является более удобным, поскольку запись d = 1,85 Å, например, является более предпочтительной, чем d = 0,185 нм.

В астрономии используют совсем другой масштаб длин, и в качестве единицы для обозначения размера используют один световой год – расстояние, которое свет, распространяющийся со скоростью 300000 км/с, преодолевает за 1 год.

Ниже в качестве примеров приводятся внесистемные единицы для обозначения других физических величин:

Площадь – 1 Га = 100х100 = 10⁴м²;

Объем – 1 л = 1 дм³;

Время – 1 минута, 1 час, 1 сутки, 1 рабочая неделя (40 часов);

Масса – 1 пуд (16 кг), 1 центнер (100 кг), 1 тонна (1000 кг), карат (1 карат = 0,2 г);

Давление – 1 ат  1 бар  100 кПа  760 мм рт. столба.

Особенно много внесистемных единиц используют для записи такой физической величины, как энергия, которую измеряют в калориях, электроновольтах, нанометрах, мегагерцах, в атомных единицах или в таких единицах, как см^-1, мм/с, кВтчас. Каждую из этих единиц используют в своей области. Так электроновольты используют при записи энергии электронов, протонов и нейтронов, гамма и рентгеновских квантов. Израсходованную электроэнергию принято измерять в кВтчас и т.д. Тем не менее, все физические величины можно пересчитать в систему СИ, используя формулы для пересчетов, имеющиеся в справочниках. Примеры таких формул приведены ниже:

1 кал = 4,19 Дж

1 эВ = 1,610^-19 Дж

Т(К) = Т(С)+273.

6. Единицы физических величин, подлежащих применению в строительстве

Существует специальный перечень таких единиц, разработанный еще в 1980 г. В данный перечень входят только те единицы СИ, которые реально используются в строительстве: даны их названия и обозначения, а также обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц СИ (в скобках). Кроме этого в перечне приводятся допускаемые к применению единицы, не входящие в СИ (внесистемные единицы). Все единицы, входящие в перечень, сгруппированы в нем в 7 разделах, тематически связанных с разделами физики. Рассмотрим структуру данного перечня с некоторыми примерами из него.

Перечень единиц физических единиц

Физическая величина

Единицы СИ

Допускаемые единицы

Наименование

Обозначения

Наименование

Обозначения

Единицы пространства и времени

Размер Площадь Время Скорость

метр кв.метр секунда метр в секунду

м (км, см, мм, мкм) м2 (км2, см2, мм2) с м/с (км/с, см/с)

нет гектар минута час сутки неделя месяц год смена километр в час

Гa(1Гa=104м2) мин (1 мин=60 с) ч сут нед мес г смена км/ч

Единицы строительной механики

Масса Грузоподъемность Плотность Давление (напряжение механическое) Энергия Мощность

килограмм килограмм килограмм на куб.метр паскаль джоуль ватт

кг (г, мг) кг (нет) кг/м3 (г/м3, г/см3) Па (кПа, МПа) Дж (кДж) Вт (кВт, МВт)

тонна тонна тонна на куб.м. нет нет нет

т (1т = 1000 кг) т (1т = 1000 кг) т/м3

Единицы электрических и магнитных величин

Сила тока Электрическое напряжение Сопротивление Емкость Электрическая энергия

ампер вольт ом фарада джоуль

А (МА, кА, мА, мкА) В (МВ, кВ, мВ) Ом (Мом, кОм) Ф (мкФ, нФ, пФ) Дж

ваттчас киловаттчас (кВтчас)

Единицы строительной теплофизики

Температура Кол-во теплоты Теплопроводность Влажность

кельвин джоуль ватт на метр-кельвин килограмм на кубический метр

К Дж (кДж, МДж) Вт/мК кг/м3 (г/м3)

град. Цельсия ватт на метр-град. цельсия

Вт/(мС)

Помимо этого, существуют единицы строительной акустики и строительной светотехники, а также единицы ионизирующих излучений. Основными единицами в последнем разделе являются активность радиоактивного источника в беккерелях (Бк), эквивалентная доза излучения в зивертах (Зв, мЗв) и мощность эквивалентной дозы (Зв/с, мЗв/с).