Osnovne veličine i jedinice medjunarodnog sistema jedinica -SI sistem- Prof. Dr. Dragica Minić Uvod u laboratorijski rad

Osnovne veličine i jedinice Osnovne veličine i jedinice medjunarodnog sistema jedinicamedjunarodnog sistema jedinica

-SI sistem--SI sistem-

Prof. Dr. Dragica MinićProf. Dr. Dragica Minić

Uvod u laboratorijski rad

MeđunarodniMeđunarodni sistem jedinicasistem jedinica - - SISI sistem sistem --

Međunarodni sistem jedinica Međunarodni sistem jedinica SI SI (Le (Le systeme International dsysteme International d’’Unites) je Unites) je usvojila Opšta konferencija za tegove i usvojila Opšta konferencija za tegove i mere (CGPM) na svom 11. skupu mere (CGPM) na svom 11. skupu 1960. godine1960. godine

SISI je heterogen sistem mernih jedinica je heterogen sistem mernih jedinica zasnovan na sedam osnovnih jedinica: zasnovan na sedam osnovnih jedinica: metar, kilogram, sekunda, amper, metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol i kandelakelvin, mol i kandela

FizičkaFizička veličinaveličina SISI sistemsistemNazivNaziv OznakaOznaka NazivNaziv OznakaOznaka

DužinaDužina ll metarmetar mm

MasaMasa mm kilogramkilogram kgkg

VremeVreme tt sekundasekunda ss

Jačina električne strujeJačina električne struje II amperamper AA

Termodinamička Termodinamička temperaturatemperatura

TT kelvinkelvin KK

Količina supstanceKoličina supstance nn molmol molmol

Svetlosna jačinaSvetlosna jačina IIvv kandelakandela CdCd

Osnovne fizičke veličine

MeMeđuđunarodninarodni biro za tegove i mere (International Bureau of Weights biro za tegove i mere (International Bureau of Weights and Measures BIPM) u Sevres, Francuskaand Measures BIPM) u Sevres, Francuska

BIPM je formiran 1875. radi čuvanja prototipa metra i kilograma i BIPM je formiran 1875. radi čuvanja prototipa metra i kilograma i njihovog upoređivanja sa fundamentalnim standardima ne-njihovog upoređivanja sa fundamentalnim standardima ne-metričkog sistema drugih zemalja.metričkog sistema drugih zemalja.

1875. Međunarodna grupa metrologa odabrala je leguru 10% platine i 10% irudijuma kao materjal za konstrukciju međunarodnih prototipa metra i kilograma kao i njihovih nacionalnih verzija.

1874. Godina napravljena je legura koja je odbačena zbog nezadovoljavajuće čistoće. Ipak od nje je napravljeno nekoliko metarskih šipki kao npr. metar No 12, čija je dužina data kao:

1m + 3,3 + 8,634 T + 0,001 T2 , gde je T temperatura u oC

1889. Održana je Prva generalna konfercija za tegove i mere na kojoj su usvojeni prototipovi metra I kilograma

Međunarodni prtotip metra

Međunarodni prototip kilograma

MetarMetarMetar je jedinica dužine.Metar je jedinica dužine.

Metrički sistemMetrički sistem

Metrički sistem baziran je prirodnom konceptu da je metar Metrički sistem baziran je prirodnom konceptu da je metar desetomilioniti deo meridijalnog kvadranta zemlje od severnog pola desetomilioniti deo meridijalnog kvadranta zemlje od severnog pola do ekvatora koji prolazi kroz Pariz:do ekvatora koji prolazi kroz Pariz:

sistem je odbačen zbog nemogućnosti precizne sistem je odbačen zbog nemogućnosti precizne

konstrukcije standarda.konstrukcije standarda.

Pariski etalon metra iz 1796.

Graduisana ravna šipka, jednaka dužini arhiviranog metra na 0Graduisana ravna šipka, jednaka dužini arhiviranog metra na 0ooC u C u BIPM (Sevres, Francuska) odabrana je kao nova osnova mernog BIPM (Sevres, Francuska) odabrana je kao nova osnova mernog sistema. sistema.

Napravljeno je 30 metarskih prototipa od legure 90% platine i 10% Napravljeno je 30 metarskih prototipa od legure 90% platine i 10% iridijuma koji se korsite kao nacionalni primarni standarda. iridijuma koji se korsite kao nacionalni primarni standarda.

Nacionalni prototip metra No 27 (SAD, 1893.) čija je dužina data kao:

1m-1,6m+8,657Tm+0,001T2m

gde je T temperatura u oC

1960.1960.Metar je Metar je dudužžina jednaka 1ina jednaka 1 650650 763,73763,73 talasnih dužina zračenja u vakuumu koje talasnih dužina zračenja u vakuumu koje odgovara prelazu između nivoa 2podgovara prelazu između nivoa 2p10 10 i 5di 5d66 atoma kriptona 86atoma kriptona 86

1986.1986.Metar je dužina puta koji svetlost pređe u Metar je dužina puta koji svetlost pređe u vakuumu za vreme jednog 299792458-og dela vakuumu za vreme jednog 299792458-og dela sekunde.sekunde.

Kilogram je jedinica mase.Kilogram je jedinica mase.

Kilogram je masa međunarodne pramere (Kilogram je masa međunarodne pramere (etalonaetalona) ) kilograma.kilograma.

Originalno kilogram je bio definisan kao masa čiste vode na Originalno kilogram je bio definisan kao masa čiste vode na temperaturi od 3,98 temperaturi od 3,98 ooC kada voda ima najveću gustinu naC kada voda ima najveću gustinu na

standardnom atmosferskom pritiskustandardnom atmosferskom pritisku..

1889. Kilogram je masa međunarodnog prototipa kilograma (BIPM) 1889. Kilogram je masa međunarodnog prototipa kilograma (BIPM) koji je napravljen od legure 90% platine i 10% iridijuma gustine 21500 koji je napravljen od legure 90% platine i 10% iridijuma gustine 21500 kg mkg m-3-3 u obliku cilindra čija su visina i prečnik nominalno 39 mm, tako u obliku cilindra čija su visina i prečnik nominalno 39 mm, tako da mu je masa tačno 1 kilogram.da mu je masa tačno 1 kilogram.

Skica zvona za čuvanje kilograma

In 1901, the International Committee of Weights and Measures (CIPM) defined the kilogram thus: "The kilogram is the unit of mass; it is equal to the mass of the international prototype of the kilogram." Initially the CIPM definition made no provision for cleaning procedure, but in 1989 the definition of the kilogram was interpreted to mean that a kilogram is equal to the international prototype of the kilogram "just after cleaning and washing using the BIPM method." The kilogram is the last unit of the Systeme International d'Unites (SI) that is still defined by an artifact. National Prototype Kilogram No. 20 is traceable to the International Prototype Kilogram through the International Bureau of Weights and Measures' working standards.

BIPM (Francuska) je proizveo 43 prototipa ovog BIPM (Francuska) je proizveo 43 prototipa ovog kilograma koji se nalaze u nacionalnim institucijama, kilograma koji se nalaze u nacionalnim institucijama, kao što je naš kao što je naš Savezni zavod za mere i dragocene metaleSavezni zavod za mere i dragocene metale, , koji služe kaokoji služe kao standarde standarde jedinice masejedinice mase..

Engleska Kanada SAD

Sekunda je jedinica vremena.Sekunda je jedinica vremena.

Sekunda je trajanje 9 192 631 770 Sekunda je trajanje 9 192 631 770

perioda zračenja koje odgovara perioda zračenja koje odgovara prelazu između dva hiperfina prelazu između dva hiperfina nivoa osnovnog stanja atoma nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma 133.cezijuma 133.

Amper je jedinica jačine struje.Amper je jedinica jačine struje.

Amper je jačina stalne električne struje koja u Amper je jačina stalne električne struje koja u vakuumu, u dva prava paralelna provodnika, vakuumu, u dva prava paralelna provodnika, neograničene dužine, zanemarljivo malog neograničene dužine, zanemarljivo malog poprečnog preseka, na rastojanju jedan metar, poprečnog preseka, na rastojanju jedan metar, proizvodi međudejstvo jačine 2proizvodi međudejstvo jačine 2..1010-7 -7 njutna po njutna po metru njihove dužinmetru njihove dužine.e.

Kelvin je jedinica termodinamičke Kelvin je jedinica termodinamičke temperature.temperature.

Kelvin je termodinamička temperatura Kelvin je termodinamička temperatura koja je jednaka 1/273,16 termodinamičke koja je jednaka 1/273,16 termodinamičke temperature trojne tačke vodetemperature trojne tačke vode

Mol je jedinica količine supstance.

Mol je količina supstance koja sadrži toliko elemantarnih jedinki koliko ima atoma u 0,012 kilograma ugljenika 12C

Kandela je jedinica jačine svetlosti.

Kandela je svetlosna jačina u određenom smeru izvora koji odašilje monohormatsko zračenje frekvencije 540.1012 Hz i kome je energetska jačina u tom smeru 1/683 vata po steradijanu

Relativna atomska masa elementaRelativna atomska masa elementa,, A Arr, , je srednja masa atoma je srednja masa atoma

elementa koji ima prirodni izotopski sastav, u odnosu na 1/12 elementa koji ima prirodni izotopski sastav, u odnosu na 1/12 mase atoma .mase atoma .

Ustvari Ustvari relativna atomska masa pokazuje koliko je puta relativna atomska masa pokazuje koliko je puta masa jednog atoma nekog elementa veća od 1/12 mase masa jednog atoma nekog elementa veća od 1/12 mase atomaatoma . .

Masa atoma Masa atoma mmaa bilo kog elementa jednaka je proizvodu bilo kog elementa jednaka je proizvodu

njegove relativne atomske mase Anjegove relativne atomske mase Ar r i unificirane jedinice atomske i unificirane jedinice atomske

mase mase u = 1,66 10u = 1,66 10-27 -27 kg:kg:

126 C

126 C

27a r rm =A u = A 1,6610 kg

Relativna molekulska masa, Relativna molekulska masa, MMr, r, daje odnos srednje mase daje odnos srednje mase molekula koja uključuje atome elementa sa njihovim molekula koja uključuje atome elementa sa njihovim izotopskim sastavom i 1/12 mase atoma .izotopskim sastavom i 1/12 mase atoma .

Ustvari Ustvari relativna molekulska masa pokazuje koliko je puta relativna molekulska masa pokazuje koliko je puta masa jednog molekula veća od 1/12 mase atomamasa jednog molekula veća od 1/12 mase atoma . .

Masa molekula Masa molekula mmmm bilo koje supstance jednaka je proizvodu bilo koje supstance jednaka je proizvodu njegove relativne molekulske mase Mnjegove relativne molekulske mase Mr r i unificirane jedinice i unificirane jedinice atomske mase atomske mase u = 1,66 10u = 1,66 10-27 -27 kgkg::

Molarna masa, Molarna masa, MM, predstavlja relativnu molarnu masu izraženu , predstavlja relativnu molarnu masu izraženu u kilogramima. u kilogramima.

126 C

126 C

27m r rm =M u = M 1,6610 kg

Prefiksi jedinica SI sitemaPrefiksi jedinica SI sitema

DeoDeo PrefiksPrefiks SimbolSimbol

1010-1-1

1010-2-2

1010-3-3

1010-6-6

1010-9-9

1010-12-12

1010-15-15

1010-18-18

decideci

centicenti

milimili

mikromikro

nanonano

pikopiko

femtofemto

atoato

dd

cc

mm

nn

pp

ff

aa

UmnožakUmnožak PrefiksPrefiks SimbolSimbol

1010

101022

101033

101066

101099

12121212

10101515

10101818

dekadeka

hektohekto

kilokilo

megamega

gigagiga

teratera

petapeta

eksaeksa

dada

hh

kk

MM

GG

TT

PP

EE

Fizičko hemijska Fizičko hemijska veličinaveličina Jedinica Jedinica SI sistemaSI sistema

NazivNaziv OznakaOznaka JedinicaJedinica DimenzijeDimenzije

Avogadrov brojAvogadrov broj NNAA 1/mol1/mol molmol-1-1

Molarna masaMolarna masa MM kg/molkg/mol kg molkg mol-1-1

GustinaGustina kg/mkg/m33 kg mkg m-3-3

Relativna Relativna molekulska masamolekulska masa

MMrr -- --

FiziFizičkohemijske čkohemijske veličine i jedinice SI sistema meraveličine i jedinice SI sistema mera



Atomska jedinica Atomska jedinica masemase

uu kgkg kgkg

Parcijalni pritisakParcijalni pritisak pp PaPa mm-1-1 kg s kg s-2-2

Indeks prelamanjaIndeks prelamanja nn ----

ViskoznostViskoznost Pa sPa s kg mkg m-1-1ss-1-1

nastavak



Toplotni kapacitet Toplotni kapacitet pri stalnom pritiskupri stalnom pritisku

CCpp J/KJ/K mm22kgskgs-2-2KK-1-1

Toplotni kapacitet Toplotni kapacitet pri stalnoj zapreminipri stalnoj zapremini

CCVV J/KJ/K mm22kgskgs-2-2KK-1-1

Specifični toplotni Specifični toplotni kapacitetkapacitet

cc J/kgKJ/kgK mm22ss-2-2KK-1-1

Gibsova slobodna Gibsova slobodna enrgijaenrgija

GG JJ mm22kgskgs-2-2

nastavak

Preporučene vrednosti fundamentalnih Preporučene vrednosti fundamentalnih konstantikonstanti

KonstantaKonstanta OznakaOznaka VrednostVrednost

MolarnaMolarna gasna konstanta gasna konstanta RR 8,314 J mol8,314 J mol-1 -1 KK-1-1

Avogadrov brojAvogadrov broj NNAA 6,02 106,02 102323 mol mol-1-1

Faradejeva konstantaFaradejeva konstanta FF 96485,3 C mol96485,3 C mol-1-1

Brzina svetlosti u vakuumuBrzina svetlosti u vakuumu cc 2,998 102,998 1088 m s m s-1-1

Magnetna propustljivust vakuumaMagnetna propustljivust vakuuma oo 44 10 10-7 -7 N CN C-2 -2 ss22

Električna propustljivost vakuumaElektrična propustljivost vakuuma oo 8,85 108,85 10-12-12F mF m-1-1

nastavaknastavak


Plankova konstantaPlankova konstanta hh 6,62 106,62 10-34-34 J s J s

Elementarno naelektrisanjeElementarno naelektrisanje ee 1,6 101,6 10-19-19 C C

Masa elektronaMasa elektrona mmee 9,1 109,1 10-31-31kgkg

Masa protonaMasa protona mmpp 1,67 101,67 10-27-27kgkg

Masa neutronaMasa neutrona mmnn 1,67 101,67 10-27-27kgkg

Bolcmanova konstantaBolcmanova konstanta kk 1,38 101,38 10-23 -23 J KJ K-1-1

nastavaknastavak


Molarna zapreminaMolarna zapremina RR 8,314 J mol8,314 J mol-1 -1 KK-1-1

Molarna zapremina gasa pri Molarna zapremina gasa pri normalnim uslovimanormalnim uslovima

VVmm 22414,1 cm22414,1 cm-3-3 mol mol-1-1

Normalno ubrzanje zemljine težeNormalno ubrzanje zemljine teže ggnn 9,806 m s9,806 m s-2-2

Gravitaciona konstantaGravitaciona konstanta 6,67 106,67 10-11-11 m m3 3 kgkg-1-1 s s-2-2

Borov magnetonBorov magneton 9,27 109,27 10-24 -24 J TJ T-1-1

nastavaknastavak


Molarna zapremina Molarna zapremina gasa pri normalnim gasa pri normalnim

uslovimauslovima

VVmm 22414,1 cm22414,1 cm-3-3 mol mol-1-1

22,414 dm22,414 dm-3 -3 molmol-1-1

0,022 m0,022 m-3 -3 molmol-1-1

Normalno ubrzanje Normalno ubrzanje zemljine težezemljine teže

ggnn 9,806 ms9,806 ms-2-2

Gravitaciona konstantaGravitaciona konstanta 6,67 106,67 10-11-11 m m3 3 kgkg-1-1 s s-2-2

Borov magnetonBorov magneton 9,27 109,27 10-24-24JTJT-1-1

Jedinice izvan SI Jedinice izvan SI čijačija dalja upotreba dalja upotreba nije nije dozvoljenadozvoljena i njihova veza sa jedinmicama SI i njihova veza sa jedinmicama SI sistemasistema

Fizička veličinaFizička veličina JedinicaJedinica OznakaOznaka Odnos sa jedinicom SI Odnos sa jedinicom SI sistemasistema

DužinaDužina AngstremAngstrem

MikronMikron

Å Å

11Å Å = 0,1 nm = 10= 0,1 nm = 10-10 -10 mm

11 = 1 = 1m = 10m = 10-6-6 m m

PovršinaPovršina BarnBarn bb 1b = 100 fm1b = 100 fm22 = 10 = 10-28-28 m m22

UbrzanjeUbrzanje GalGal GalGal 1 Gal = 1 cm/c1 Gal = 1 cm/c22 = 10 = 10-2-2m/sm/s22

SilaSila DinDin

KilopondKilopond

PondPond

DynDyn

kpkp

PP

1Dyn = 10 1Dyn = 10 N = 10 N = 10-5-5 N N

1 kp = 9,806 N1 kp = 9,806 N

1 P = 0,001 kp = 9,806 mN1 P = 0,001 kp = 9,806 mN

nastavaknastavak

Fizička Fizička veličinaveličina

JedinicaJedinica OznakaOznaka Odnos sa jedinicom SI Odnos sa jedinicom SI sistemasistema

PritisakPritisak Tehnička Tehnička atmosferaatmosfera

Normalna Normalna atmosferaatmosfera

Milimitar Hg stubaMilimitar Hg stuba

Milimitar HMilimitar H22 O O

stubastuba

atat

AtmAtm

TorrTorr

Mm HMm H22OO

1at1at =98066,5 Pa=98066,5 Pa

1 atm = 101325 Pa1 atm = 101325 Pa

1 Torr = 133,32 Pa1 Torr = 133,32 Pa

1 mm H1 mm H22O = 9,806 PaO = 9,806 Pa

Dinamička Dinamička viskoznostviskoznost

PoazPoaz

CentipoazCentipoaz

PP

cPcP

1P = 0,1 Pa s1P = 0,1 Pa s

1 cP = 1 mPa1 cP = 1 mPa

Kinematička Kinematička viskoznostviskoznost

StoksStoks

CentistoksCentistoks

StSt

cStcSt

1 St = 101 St = 10-4-4 m m22/s/s

1 cSt = 101 cSt = 10-6-6 m m22/s/s

SnagaSnaga Konjska snagaKonjska snaga KSKS 1KS = 75 1KS = 75 .. 9,806 W=735,5 9,806 W=735,5 WW

nastavaknastavak

Fizička veličinaFizička veličina JedinicaJedinica OznakaOznaka Odnos sa jedinicom Odnos sa jedinicom SI sistemaSI sistema

Energija, Energija,

rad i rad i

količina toplotekoličina toplote

ErgErg

KilopondmetarKilopondmetar

KalorijaKalorija

Talasni brojTalasni broj

ElektronvoltElektronvolt

Teh. litar Teh. litar atmosferaatmosfera

Fiz. Litar Fiz. Litar atmosferaatmosfera

WatčasWatčas

ergerg

KpmKpm

CalCal

cmcm-1-1

eVeV

LatLat

LatmLatm

WhWh

1erg1erg = 0,1 = 0,1 J = 10J = 10-7 J-7 J

1Kpm = 9,806 J1Kpm = 9,806 J

1 Cal = 4,18 J1 Cal = 4,18 J

1 cm1 cm-1-1 = 1,98 10 = 1,98 10-23-23JJ

1 eV = 1,6 101 eV = 1,6 10-19-19JJ

1 Lat = 98,06 J1 Lat = 98,06 J

1 Latm = 101,3 J1 Latm = 101,3 J

1 Wh = 3600 J1 Wh = 3600 J

nastavaknastavak


PovršinaPovršina BarnBarn bb 1b=101b=10-28-28mm22

UbrzanjeUbrzanje GalGal GalGal 1Gal=1 cm/c1Gal=1 cm/c22=10=10-2-2m/sm/s22

SilaSila DinDin

PondPond

KilopondKilopond

dyndyn

pp

KpKp

1dyn=101dyn=10-5-5NN

P=9,806 mNP=9,806 mN

kP=9,806 NkP=9,806 N

nastavaknastavak


RadioaktivnostRadioaktivnost KiriKiri CiCi 1 Ci = 3,7 101 Ci = 3,7 101010 Bq Bq

Apsorbovana Apsorbovana dozadoza

RadRad rdrd 1rd = 0,01 J/kg1rd = 0,01 J/kg

Ekvivalentna Ekvivalentna dozadoza

remrem remrem 1 rem = 0,01 J/kg1 rem = 0,01 J/kg

Ekspoziciona Ekspoziciona dozadoza

RentgenRentgen RR 1 R = 2,58 101 R = 2,58 10-4-4 C/kg C/kg

Documents

Osnovne veličine i jedinice medjunarodnog sistema jedinica -SI sistem- Prof. Dr. Dragica Minić Uvod u laboratorijski rad