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1.8:

測定:派生単位

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Química
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Measurement: Derived Units

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1960年 国際度量衡総会で 測定単位の国際単位系 SI系が提唱されました この単位系では 長さ 質量 時間 温度 物質量 電流 発光強度の 7つの基本単位が 定められています これらは標準単位と呼ばれます 1つ以上の基本単位を 組み合わせた測定単位は 派生単位として知られています 化学で最も一般的に 使用される派生単位は 体積と密度の2つです 体積は物体が 占める空間の尺度です 体積のSI単位は 長さの基本単位である メートルによって定義されるため 任意の長さの単位は 立方体化または3乗にすると 体積の単位になります 例えば 立方メートルや 立方センチメートル 立方ミリメートルは すべて 体積の単位です 一方 密度は 物質の体積に対する質量の比です したがって 密度の単位は 質量と長さの基本単位で 定義されます 密度のSI単位は1立方メートル あたりのキログラムです 固体や液体の密度には1立方 センチメートルあたりのグラムが 気体の密度には 1リットルあたりのグラムが 使用されることがよくあります 標準的な測定値と 導出された測定値は 物質の様々な性質を 定義するのに非常に役立ちます これらの性質は大きく分けて 示強性のものと 示量性なものの2つのグループに 分けることができます その性質が存在する物質の 量に依存しない場合 それは示強性とであるとされます 温度 密度 沸点や 融点 臭気 硬度などが 示強性の例です たとえば スズの密度は 7.3グラム/立方センチメートル これは測定に使用する スズの量にかかわらず同じです 1立方センチメートルあたり 7.3グラムの密度は スズであることを識別するために 使用することができます これらの特性は試料の量や 条件によって変化しないため あらゆる示強性の性質を 測定することで 物質を識別することができます 一方 示量性の測定値の場合は 測定する試料の量に依存します 質量 体積 長さはすべて 示量性です 示量性に関する測定値は試料の サイズや条件によって異なります このため 物質を識別するための 指標としては不十分です 例えば 試料の質量は それがスズであることを 識別するのに役立ちません

1.8:

測定:派生単位

国際協定による国際単位系( SI )は、長さ、質量、時間、温度、電流、 物質量と光度の7つがあります。 これらは SI 基本単位と呼ばれます。

SI 基本単位の数学的な組み合わせから派生した測定単位は、 SI 派生単位と呼ばれます。 例えば、距離(メートル; m )の SI 単位と時間(秒; s )の SI 単位の比率は、速度(メートル / 秒; m/s )の SI 派生単位を示します。 目的の速度を表現するもう一つの一般的な方法は、マイル毎時 ( マイル / 時 ) です。 基本単位が SI 単位ではない場合でも、マイル / 時は派生単位と見なされます。 一般に、派生単位は他の単位の組み合わせです。

派生単位:体積と密度

体積は、物体が占有しているスペースの量を表します。 長さの単位が体積の単位を定義します。  

体積の SI 派生単位は立方メートル( m3 )で、辺の長さがちょうど 1 メートルの立方体です。 立方メートルの水を分配するためには、ちょうど 1 メートルの辺の長さの立方体の箱を作ればいいです。 そうすればこの箱は立方メートルの水やその他の物質を入れることが出来ます。  

体積のその他の一般的な単位は、立方デシメートル( dm3 )と立方センチメートル( cm3 )です。辺の長さがちょうど 1 デシメートル(または 10 cm )の立方体には、 1 立方デシメートル( 1 dm3 または 1000 cm3 )の体積を持ちます。 リットル( L )は、立方デシメートルの、より一般的な名称です。 1 リットルは 1000 ミリリットルに相当し、 1 ミリリットルは 1 立方センチメートルに相当します。

物質の密度とは、その物質の質量と体積の比です。  

したがって、密度の単位は質量と長さの単位(体積 = length3 )によって定義されます。 質量の SI 単位はキログラム( kg )で、体積は立方メートル( m3 )なので、密度の SI 単位はキログラム / 立方メートル( kg/m3 )です。  

もう1 つの一般的な単位であるグラム / 立方センチメートル( g/cm3 )は、多くの場合、固体および液体の密度に使用され、ガスにはグラム / リットル( g/L )が使用されます。  

測定単位は、物質の物理的特性を定義するために使用される物理的な量の大きさを表すものです。 物理的な特性は、示量性と示強性に分けられます。もし特性が物質の量に依存している場合は、示量性となります。 示量性には質量、重量、体積などがあります。 たとえば、 1 リットルのミルクはコップ1杯のミルクよりも質量が大きいです。示量性の値は、問題となる物質の量に正比例します。 逆に、特性が物質の量に依存しない場合は、示強性となります。 温度は示強性の例です。 ミルク 1 リットルとミルク 1 杯がそれぞれ 20 ° C であれば、それらを組み合わせたときの温度は 20 ° C のままとなります。 熱と温度の明確で関連性のある特性を理解するために、別の例を考えてみましょう。 熱い調理油が腕に一滴かかっただけでは、短くて軽い不快感しか生じませんが、熱い油が入った鍋では大やけどをしてしまいます。 はねた一滴と鍋の油、どちらも同じ温度(示強性)ですが、鍋の油はより多くの熱を含んでいます (示量性 ) 。

本書は 、 Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 1.3 : Physical and Chemical Properties and Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 1.4 : Measurements から引用したものです。