Analiza dimensională Chimie fără limite

Conversia unităților folosind analiza dimensională face mai convenabil lucrul cu măsurători mari și mici.

obiective de invatare

Descrieți scopul analizei unității

Chei de luat masa

Puncte cheie

Analiza dimensională este procesul de conversie între unități.
Sistemul internațional de unități (SI) specifică un set de șapte unități de bază din care sunt formate toate celelalte unități de măsură. Unitățile derivate se bazează pe aceste șapte unități de bază.
Analiza unității este o formă de raționament proporțional în care o măsurare dată poate fi înmulțită cu o proporție sau un raport cunoscut pentru a da un rezultat având o unitate sau dimensiune diferită.
Analiza dimensională implică utilizarea factorilor de conversie, care sunt raporturi ale mărimilor fizice aferente exprimate în unitățile dorite.

Termeni cheie

analiza dimensionala: O metodă de conversie de la o unitate la alta. Se mai numește uneori și conversia unității.

Unități de bază și derivate

Pentru majoritatea cantităților, o unitate este absolut necesară pentru a comunica valorile acelei mărimi fizice. Imaginați-vă că trebuie să cumpărați o frânghie pentru a lega ceva de acoperișul unei mașini. Cum i-ai spune vânzătorului de câtă frânghie ai nevoie fără a folosi o unitate de măsură?

Cu toate acestea, nu toate cantitățile necesită o unitate proprie. Folosind legi fizice, unitățile de mărimi pot fi exprimate ca combinații de unități de alte mărimi. Prin urmare, este necesar doar un set mic de unități. Aceste unități sunt numite unități de bază, iar alte unități sunt unități derivate. Unitățile derivate sunt o chestiune de comoditate, deoarece pot fi exprimate în termeni de unități de bază.

Diferite sisteme de unități se bazează pe alegeri diferite de unități de bază. Cel mai utilizat sistem de unități este Sistemul internațional de unități sau SI. Există șapte unități de bază SI și toate celelalte unități SI pot fi derivate din aceste unități de bază.

Cele șapte unități SI de bază sunt: [Cantitatea fizică: simbolul unității (numele unității)]

Lungime: m (metru)
Greutate: kg (kilogram)
Timp: s (a doua)
Curent electric: A (ampere)
Temperatura termodinamică: K (grade Kelvin)
Cantitatea de substanță: mol (mol)
Intensitate luminoasă: cd (candela)

Unitățile de bază ale SI nu sunt de fapt cel mai mic set posibil; au fost definite seturi mai mici. De exemplu, există seturi de unități în care câmpul electric și magnetic au aceeași unitate. Aceasta se bazează pe legi fizice care arată că câmpurile electrice și magnetice sunt de fapt manifestări diferite ale aceluiași fenomen.

Unitățile derivate se bazează pe unități din sistemul de unități SI. De exemplu, volumul este o unitate derivată, deoarece volumul se bazează pe lungime. Pentru a calcula volumul a ceva, înmulțiți lățimea x lungimea x înălțimea, totul în metri. Prin urmare, unitatea derivată pentru volum este m 3. Iată o listă a unor unități derivate în mod obișnuit:

Suprafață: m 2
Volum: m 3
Viteza: m/s
Accelerare: m/s 2
Densitate: g/mL sau g/cm 3
Forță: [latex] \ text \ cdot \ text ^ 2 [/ latex] sau Newton (N)
Energie: [latex] \ text \ cdot \ text [/ latex], sau Joule (J)

Analiza dimensionala

Uneori, este necesar să se ocupe de măsurători care sunt foarte mici (ca la dimensiunea unui atom) sau foarte mari (ca la numărul de atomi). În aceste cazuri, este adesea necesară conversia între unitățile de măsură metrice. De exemplu, o masă măsurată în grame poate fi mai convenabilă de utilizat dacă a fost exprimată în mg (10 –3 g). Conversia între unități metrice se numește analiză de unitate sau analiză dimensională.

Analiza unității este o formă de raționament proporțional în care o măsurare dată poate fi înmulțită cu o proporție sau un raport cunoscut pentru a da un rezultat având o unitate sau dimensiune diferită. Algebric, știm că orice număr înmulțit cu unul va fi neschimbat. Dacă totuși numărul are unități și îl înmulțim cu un raport care conține unități, unitățile din număr se vor înmulți și împărți la unitățile raportului, dând numărul original (amintiți-vă că înmulțiți cu unul), dar cu diferite unități.

Această metodă poate fi generalizată ca: înmulțiți sau împărțiți un număr dat cu un raport cunoscut pentru a găsi răspunsul dvs. Numărul dat este o mărime numerică (cu unitățile sale). Rapoartele utilizate se bazează pe unități și sunt configurate astfel încât unitățile din numitorul raportului să se potrivească cu unitățile numeratoare ale datului și unitățile din numeratorul raportului să se potrivească cu cele din raportul următor sau din răspunsul final. Când acestea sunt înmulțite, numărul dat va avea acum unitățile corecte pentru răspunsul dvs.