Общие сведения о системах единиц измерения МКГСС И СГС

Сведения, изложенные в предыдущих параграфах можно использовать применительно к системе единиц измерения СИ. Однако, при решении практических задач, приходится пользоваться различными данными о физических свойствах веществ (плотность ρ, вязкость µ, молекулярная масса M и др.) и параметрами, характеризующими состояние этих веществ (скорость, давление и т.д.), которые могут измеряться и в других системах единиц. Можно выделить три системы единиц измерения:

1) международная система единиц – СИ, в основу которой положена система единиц МКС (метр – килограмм – секунда);

2) система МКГСС (метр – килограмм – сила – секунда);

3) система СГС (сантиметр – килограмм – секунда).

Таблица 1.5

Соотношения между единицами систем МКГСС и СГС

и единицами системы СИ

Название величины	Формула	Обозначе-ние	СИ	СИ→СГС	СИ→МКГСС
Сила	F=mg	Н; дин; кгс.	Н = кг·м/с2	1Н=103г·100см/с2= =105г·см/с2=105дин	1Н=0,102 кгс
Давление		Па; Бар; кгс/м2.	Па = Н/ м2	1Па=105дин/(100см)2= =10дин/см2= =10-5 Бар	1Па=0,102 кгс/ м2
Работа (энергия)	A=F·S	Дж; эрг; кгс·м.	Дж = Н·м	1Дж=кг· м2/ с2= =103г(100см)2/ с2= =107 г·см2/с2=107 эрг	1Дж=0,102 кгс·м
Мощность		Вт, (Дж/с); эрг/с; кгс·м/с.	Вт = Дж/с	1Вт=107 эрг/с	1Вт=0,102 кгс·м/с
Динами-ческая вязкость		Н·с/ м2; г/(см·с),(Пз); кгс·с/ м2.		1Н·с/ м2= =10дин·с/ см2= =10г/см·с=10 Пз	1Н·с/ м2= =0,102 кгс·с/ м2
Кинемати-ческая вяз-кость		м2/с; см2/с, (Ст); м2/с.		1 м2/ с=104 см2/с =104Ст	1 м2/ с=1 м2/ с

Систему МКГСС часто путают с системой СИ, так как в них одинаковы единицы длины (м), скорости (м/с), ускорения (м/с²). Кроме того, единица массы в системе СИ и единица силы в системе МКГСС называются одинаково – килограмм. Это обстоятельство является причиной частых недоразумений при решении практических задач. Необходимо помнить, что кг – единица массы в системе СИ, а кгс – единица силы в системе МКГСС.

Следует отметить, что, если применение системы СИ при технических расчетах наиболее приемлемо, использование системы МКГСС допускается, то расчеты на основе СГС менее всего желательны.

Выше, (табл. 1.5) приводятся основные соотношения между единицами систем МКГСС и СГС и единицами системы СИ.

Кроме приведенных выше соотношений, часто в условиях задач физические величины выражаются такими единицами, как мм вод. ст., калория, лошадиная сила и др., поэтому ниже приводятся таблицы (табл. 1.6 – 1.8) выражающие соотношения между этими единицами.

Таблица 1.6

Соотношения между единицами давления

Таблица 1.7

Соотношения между единицами энергии

Таблица 1.8

Соотношения между единицами мощности

Кроме этого, при тепловых расчетах, приходится пользоваться также коэффициентами теплопроводности, теплопередачи, теплоотдачи и удельными теплоемкостями (массовая, объемная, мольная). В табл. 1.9, 1.10 приведены соотношения внесистемных единиц, используемых при тепловых расчетах, с единицами системы СИ.

Таблица 1.9

Коэффициенты теплопроводности, теплопередачи и теплоотдачи

Таблица 1.10

Массовая, объемная, мольная удельные теплоемкости

При решении практических задач необходимо помнить, что физические величины, входящие в формулы, должны быть выражены в единицах какой либо одной системы (МКГСС, СИ и СГС) без применения внесистемных единиц (л.с., кг/см², ккал/(м²·ч·^оС) и т.д.).

В качестве примера рассмотрим формулу для определения коэффициента теплоотдачи α, имеющую вид:

где α – коэффициент теплоотдачи во внесистемных единицах в ккал/(м²·ч·^оС); µ - динамическая вязкость в сантипуазах (сПз); d – диаметр трубы в м; U – массовая скорость в кг/(м²·с); С_p – массовая удельная теплоемкость в ккал/(кг·^оС).

Преобразуем эту формулу в такой вид, чтобы все величины, входящие в нее, можно было подставить в единицах СИ. Для преобразования данной формулы необходимо каждую величину, обозначенную буквой, умножить на коэффициент пересчета новых единиц в единицы, использованные в первоначальной формуле. Единицы измерения для U и d, принятые в формуле, совпадают с единицами СИ. Единицы измерения для µ, α, C_p отличаются от единиц СИ. Переводными коэффициентами для данных физических единиц являются:

1 Н·с/ м² = 1000 сПз;

1 Вт/(м²·^оС) = 0,86 ккал/(м²·ч·^оС);

1 Дж/(кг·^оС) = 0,000239 ккал/(кг·^оС).

Таким образом, вышеприведенная формула будет иметь следующий вид:

или окончательно .

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: