單位

出自六年制學程
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質能時空制定公制單位的順序:空、質、時、能

公制單位

  • 國際度量衡局:1875年5月20日依據《米制公約》成立,在法國。
  • 國際度量衡大會:為維護1875年訂定的米制公約制訂的國際單位制(SI制)所召開的各國會議。下一次是 2014 年。

進一步的資料可參考單位換算

主要基本單位

  • 長度、時間、質量
    1. meter,m:米、公尺。
    2. second,s:秒
    3. gram,g:克
  • 公制前綴
前綴 符號 數值 科學符號
yotta Y 1,000,000,000,000,000,000,000,000 1024
zetta Z 1,000,000,000,000,000,000,000 1021
exa E 1,000,000,000,000,000,000 1018
peta P 1,000,000,000,000,000 1015
tera T 1,000,000,000,000 1012
giga G 1,000,000,000 109
mega M 1,000,000 106
kilo k 1,000 103
hecto h 100 102
deca da 10 101
無前綴 1 100
deci d 0.1 10¯1
centi c 0.01 10¯2
milli(毫) m 0.001 10¯3
micro(微) μ 0.000001 10¯6
nano(奈) n 0.000000001 10¯9
pico(皮) p 0.000000000001 10¯12
femto(飛) f 0.000000000000001 10¯15
atto(阿) a 0.000000000000000001 10¯18
zepto(介) z 0.000000000000000000001 10¯21
yocto(攸) y 0.000000000000000000000001 10¯24

四大基本單位的起源

  • 時間:
    1. 傳統:定地球自轉一週為一天,一天切成廿四小時,一小時切為六十分,一分切為六十秒。
    2. 用輻射週期微調:1967年第13屆國際度量衡大會決議改採「一秒等於銫133原子於基態之兩個超精細能階間躍遷時所放出輻射的週期之9,192,631,770倍之持續時間」。
  • 長度:
    1. 傳統:定地球圓週為四萬公里,一公里切成一千公尺。做成鉑銥公尺原器。公里:KM或km,公尺:M或m,公分:CM或cm,公厘:Mm或mm。
    2. 用光速微調:1983年第17屆國際度量衡大會(CGPM)決議改採「光在真空中於299792458分之1秒所行進的距離」。
  • 質量:
    圖為國際千克原器。國際千克原器以鉑、銥合金製成,現存放於法國巴黎郊區的國際計量局。
    1. 傳統:一立方公分的純水在4℃時的質量定義為一公克(簡稱克),然後做成鉑銥公斤原器,由1901年第3屆國際度量衡大會決議採用至今。但發現其質量會發生變化。公斤:Kg,公克或克:g,毫克:mg,微克:µg,奈克:ng。
    2. 未來:希望以自然界常數為單位,但仍未做到。
  • 顆粒數:莫耳(mole),6.022×1023顆。
    1. 1莫耳質子,1克;1莫耳中子,1克。
    2. 12克碳12(12C)所含的原子數。

能量單位

  • 能量:焦耳(J),質量一公斤,速度每秒一公尺所攜帶的動能為半焦耳。
  • 1卡=4.18675焦耳,約為4.2焦耳。將一克的水升高一度,更詳細的講法是將l克的純水,由溫度14.5℃上升至15.5℃之所需之熱量。
  • 能量諸形式:
    1. 動能:1/2*m*v2
    2. 熱能:許多分子的平均動能就是溫度,熱能=溫度增加*比熱*質量。
    3. 質能:mc2,C為光速。
    4. 電能:電壓(電位差)*電量=功率*時間
    5. 光能:光能=h(普朗克常數)*ν(頻率),單位焦耳。普朗克常數h=6.626*10-34
    6. 位能:來自粒子的吸引或排斥。
      • 重力位能:mgh
      • 鍵能:電子軌域位能

電的基本單位

  • 電量:庫侖(C),為6.24146×1018顆電子的帶電量。電子帶電量為1.6021892×10-19庫侖,
  • 電流:安培(A),每秒通過一庫倫的流量。
  • 電壓:伏特(V),每庫侖作功多少焦耳。
  • 電功率:瓦(W),每秒作功多少焦耳。

導出單位

  • 力:牛頓(N),將一公斤質量的物體,每秒增加速度一米的力。