Sistemul internațional de unități - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect

Termeni asociați:

  • Lungime de undă
  • Raport de amestecare
  • Potential electric
  • Cuplul
  • Putere
  • Acustică

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Măsurarea proprietăților termodinamice ale fazelor unice

W. Wagner,. J.W. Stansfeld, în Termodinamica experimentală, 2003

5.6.1 Definiția densității absolute în unitățile SI

În sistemul internațional de unități (SI) [260], unitatea de densitate (kg · m −3) este derivată din cele două unități de bază SI: unitatea de masă kg și unitatea de lungime m. Atunci când se determină valoarea absolută a densității, măsurarea ar trebui, prin urmare, să fie trasabilă atât la standardul de masă definit de prototipul internațional al kilogramului [261], cât și la standardul de lungime referit la lungimea de undă a unui laser stabilizat la o linie de absorbție saturată de metan sau iod [262]. În practică, măsurarea absolută a densității constă în măsurători absolute de masă și volum ale unui obiect solid al cărui volum poate fi legat de standardul de lungime cu o mică incertitudine.

În ceea ce privește forma obiectului solid, un cub a fost adesea ales deoarece volumul său poate fi, în principiu, derivat din măsurători interferometrice optice ale distanțelor dintre fețele opuse ale cubului. Această metodă a fost utilizată pentru măsurarea absolută a densității de mercur la Laboratorul Național de Fizică (NPL, Teddington, Marea Britanie) în 1957 [263], unde a fost pregătit un cub de carbură de tungsten și masa și volumul acestuia au fost măsurate cu ajutorul unui metodă; masa a fost comparată cu cea a standardului de masă, iar distanțele dintre fețele opuse au fost măsurate de un interferometru Michelson cu o sursă de lumină cu o lungime de undă cunoscută cu precizie. Densitatea mercurului a fost determinată prin cântărirea hidrostatică a cubului de carbură de tungsten scufundat în mercur, unde forța de flotabilitate care acționează asupra cubului a fost măsurată printr-o balanță. Deși densitatea astfel determinată este încă utilizată ca una dintre datele de referință pentru determinarea valorii absolute a densității mercurului, metoda de utilizare a unui cub este considerată a avea o incertitudine relativ mare în volum, deoarece cubul este susceptibil de deteriorare la nivelul său colțuri și margini, introducând o dificultate în estimarea volumului pierdut cu o mică incertitudine.

Strategiile recente pentru determinarea volumului din măsurarea lungimii utilizează o sferă în loc de un cub. O sferă este mult mai puțin susceptibilă la daune decât un cub sau un cilindru, iar tehnicile recente de fabricație furnizează sfere de sfericități excelente. Mai mult, volumul unei sfere cu o sfericitate excelentă poate fi determinat cu o mică incertitudine din media diametrelor pe toate direcțiile.

Măsurarea absolută a densității folosind o sferă a fost realizată pentru prima dată la Institutul Național de Standarde și Tehnologie în 1972 [264]. Această măsurare a fost efectuată atât pentru dezvoltarea unui standard de densitate solidă bazat pe cristale de siliciu, cât și pentru determinarea constantei Avogadro, L, prin metoda densității cristalelor cu raze X (XRCD), unde L este determinat de măsurători absolute ale rețelei constanta a, densitatea ρ și masa molară M pe un cristal de siliciu identic. Deoarece un cristal de siliciu are simetrie cubică cu opt atomi într-o unitate celulară, L = 8 M/(ρa 3). Determinarea constantei Avogadro necesită, prin urmare, o măsurare absolută a densității cristalului de siliciu. Pentru a reduce incertitudinea în determinarea volumului, s-au pregătit sfere de oțel și diametrele acestora au fost măsurate cu ajutorul unui interferometru optic special conceput în acest scop. Volumul a fost obținut din diametrul mediu. Densitatea cristalului de siliciu a fost determinată prin cântărire hidrostatică, unde o sferă de oțel și cristalul de siliciu au fost cântărite alternativ într-un lichid organic. Raportul dintre volumul cristalului de siliciu și cel al sferei de oțel a fost determinat din forțele de flotabilitate care acționează asupra lor în lichidul organic.

Analiza termică

Simboluri I.C

Abrevierile pentru fiecare tehnică au fost deja notate (vezi Tabelele II și III). Cu toate acestea, în studiile polimerice, distincția dintre Tg și TG poate provoca confuzie. Aici abrevierea TG se referă la termogravimetrie, în timp ce Tg reprezintă temperatura de tranziție a sticlei. Acest lucru a determinat un număr de anchetatori și producători de instrumente să utilizeze TGA pentru TG pentru a evita confuzia. Alte aspecte ale utilizării simbolurilor sunt menționate în următoarea listă.

Sistemul internațional de unități (SI) trebuie utilizat ori de câte ori este posibil.

Ar trebui evitată utilizarea simbolurilor cu indicatoare superioare.

Ar trebui, de asemenea, evitată utilizarea indicilor dubli.

Simbolul T trebuie utilizat pentru temperatură, fie exprimat în grade Celsius (° C), fie ca kelvini (K). Pentru intervale de temperatură se poate utiliza simbolul K sau ° C.

Simbolul t trebuie utilizat pentru timp, fie exprimat ca secunde (s), minute (min) sau ore (h).

Rata de încălzire poate fi exprimată fie ca dT/dt când se intenționează un derivat adevărat, fie ca β în K min -1 sau ° C min -1. Rata de încălzire astfel exprimată nu trebuie să fie constantă pe întreaga gamă de temperatură și poate fi pozitivă sau negativă, deci acest lucru ar trebui menționat.

Sunt recomandate simbolurile m pentru masă și W pentru greutate.

Simbolul α este recomandat pentru fracția reacționată sau modificată.

Pentru indici sunt recomandate următoarele reguli:

În cazul în care indicele se referă la un obiect, acesta ar trebui să fie o majusculă, de exemplu, Ms reprezintă masa eșantionului și TR reprezintă temperatura materialului de referință.

În cazul în care indicele se referă la un fenomen care are loc, acesta ar trebui să fie cu litere mici, de exemplu, Tg reprezintă temperatura de tranziție a sticlei, Tc reprezintă temperatura de cristalizare, Tm reprezintă temperatura de topire și Tt reprezintă temperatura unei tranziții în stare solidă.

În cazul în care indicele se referă la un anumit moment sau un punct de pe curbă, ar trebui să fie o literă mică sau un număr, de exemplu, Ti reprezintă temperatura inițială, t0,5 reprezintă timpul la care fracția a reacționat este 0,5, T0 .3 reprezintă temperatura la care fracția a reacționat este 0,3, Tp reprezintă temperatura vârfului în DTA sau DSC și Tc reprezintă temperatura debutului extrapolat. Acest lucru poate fi aplicat și tehnicilor DTG.