Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
5
\ 1
Основные и производные единицы, составленные по определенным правилам, образуют ту или иную систему единиц
измерения.
В основу всех систем единиц измерения, принятых в СССР, положена метрическая система мер, основными единицами которой являются международный метр, международный килограмм (массы) и секунда.
Наиболее распространенными системами единиц измерения являются системы COS и МкГС.
Система CGSf называемая обычно физической или абсолютной, в качестве основных имеет следующие единицы:
единица длины —1 сантиметр {см);
единица массы—1 грамм (г);
единица времени—1 секунда {сек.)%
Система МкГС (называемая также технической системой) в качестве основных имеет следующие единицы: единица длины—1 метр (м); единица силы—1 килограмм (кГ); единица времени—1 секунда (сек.).
Следует иметь в виду, что в отличие от обозначения килограмм-массы (кг), символом кГ обозначается килограмм-сила, равная силе притяжения международного прототипа килограмм-массы к земле при взвешивании его в пустоте, и ускорении силы тяжести g"=9,80655 м/сек\
Система МкГС очень удобна для технических расчетов. Однако она имеет тот недостаток, что вес эталона, т. е. сила притяжения к земле, будет меняться в зависимости от места где он находится, так как при этом меняется величина ускорения силы тяжести
Так, если этот эталон массы в 1 кг взвесить, например, в Ленинграде, то он будет весить 1,0013 кГ\ на экваторе же его вес будет равным 0,9880 кГ.
Следует учесть, что системы единиц CQS и МкГС охватывают только область механики. При изучении других областей физики—учений об электричестве, магнетизме и тепловых процессах, кроме основных единиц, принятых в системах CGS и МкГС, к ним добавляются еще новые, как например, единица диэлектрической постоянной, единица магнитной проницаемости и единица теплоты.
Для характеристики и правильного применения производных единиц важное значение имеют размерности физических величин.
Если в общем виде обозначить единицу длины через Ly а единицу времени через Г, то для скорости w можно написать следующее символическое равенство, называемое формулой размерности:
J
6
В этом выражении квадратные скобки показывают, что рассматриваются размерности величин.
Размерностью физического свойства называется, во-первых, показатель степени основной единицы в формуле размерности и, во-вторых, правая часть формулы размерности. Сама же формула размерности устанавливает связь между производной її основной единицами, показывая как изменяется произ-иодная единица при замене основных единиц.
Подставляя в формулу размерности вместо Lht соответствующие единицы, получим конкретное выражение размерности скорости в той или иной системе.
Размерность скорости в системе CGS будет
, , ¦ см
[W]
сек
то же в технической системе:
[W]
M
сек
Любая физическая величина так или иначе связана с рядом других величин, и эта связь может быть выражена некоторым соотношением (формулой). Такие соотношения могут быть использованы для выявления размерностей физических величин, входящих в эти соотношения. Для этого надо запомнить следующее важное правило: размерности всех членов уравнения, связывающего физические величины, должны быть одинаковыми.
Пример 1. Согласно второму закону Ньютона сила (F), масса (т) и ускорение (а) связаны между собой соотношением
F^m-a. (1,2)
Найти размерность силы в системе CGS и размерность массы в технической системе.
Решение. А. В системе CGS ускорение измеряется производной единицей—см\сек*\ а масса—в г; подставляя эти единицы вместо т и а в формулу (I, 2), найдем размерность силы в системе CGS:
г* см
сек
г •cm
Производная единица силы, равная 1 - названа диной (дн).
сек2
Б. Решая уравнение (I, 2) относительно массы, поіучаем
F
т = —. а
7
I-
( J
I J
і L
\
.. технической системе единицей силы служит кГ) а единицей ускорении *-,#/fiWv; модсътлнн эти значения в формулу (1,3,)получим размерность
массы ш технической системе
. кГ' сек2
_ , кГ -сек'1
Прииаиодная единица массы, равная 1--- называется инертои
(и) или просто—технической единицей массы.
Во время расчетов часто приходится пользоваться справочными данными. При этом может случиться, что потребуется пересчитать размерность какой-либо физической величины иа единиц измерения, приведенных в справочнике, в другие единицы, необходимые по ходу расчета.
Поэтому, очень важно усвоить методику пересчета величин из одной размерности в другую. Эта методика достаточна проста и вполне поясняется следующим примером.
кГ
Пример 2. Удельный B^eс керосина при 20° С равен 720 = 840
Г
Требуется выразить этот удельный вес в
CM3
Решение. Так как в 1 кГ содержится 1000 Г, а в 1 л* — 100 см, то можем написать:
кГ -
= 8 40
Jl
720 =840
V-^j ; Г 1000 Г
840--
L1СССС00 см*
1000 Г XlOO ему
C1 40
^ , 1 1 \ ¦ і ¦1^ 1 .
, * ¦ ' г * ¦ I \
2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР
, і
Для измерения температуры в абсолютную и техническую систему единиц вводится четвертая основная единица—температурный градус.
Для построения температурной шкалы можно использовать изменение различных, зависящих от температуры, свойств веществ.
