第5讲:量和单位的名称,符号及书写规则_元素符号书写规则
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我国法定计量单位及常见使用错误
1984-02-27,国务院发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》,确定了以先进的国际单位制(SI)单位为基础的我国法定计量单位(以下简称法定单位).这是进一步统一我国计量制度的一项重要决策.1
我国法定计量单位
我国法定计量单位是国务院发布的在全国 采用的计量单位.1.1
构成以SI单位为基础,加上国家选定的若干非SI的单位构成,具体包括5部分.1)
SI基本单位
共7个(表1),分别是相互独立的最重的7个基本量的单位.它们是SI单位的基础.表1
SI基本单位
量名称
单位名称
单位符号 长度
米
m
质量
千克(公斤)
kg
时间
秒
s
电流
安[培]
A 热力学温度
开[尔文]
K
物质的量
摩[尔]
mol
发光强度
坎[德拉]
cd 2)具有专门名称的SI导出单位
SI导出单位是借助乘、除符号,通过代数式运算用基本单位表示的单位.如:力的单位-kg·m/s2 或 kg·m·s2.为了使用上的方便和习惯,也为了纪念杰出的科学家,在SI中对22个导出单位给出了专门名称(表2),其中17个用科学家的名字命名的.(表2中催化活性的单位kat是1999年第21届国际计量大会决定增加的.)表2 具有专门名称的SI导出单位
量名称
单位名称
单位符号
其他符号
频率
赫[兹]
Hz
s-力
牛[顿]
N
kg·m/s
2压力,压强,应力
帕[斯卡]
Pa
N/m2
能[量],功,热量
焦[耳]
J
N·m
功率,辐[射能]通量
瓦[特]
W
J/s
电荷[量]
库[仑]
C
A·s 电压,电动势,电位,(电势)
伏[特]
V
W/A 电容
法[拉]
F
C/V 电阻
欧[姆]
Ω
V/A 电导
西[门子]
S
A/V
磁通[量]
韦[伯]
Wb
W·s 磁通[量]密度,磁感应强度
特[斯拉]
T
Wb/m2
电感
亨[利]
H
Wb/A
摄氏温度
摄氏度
℃
K
[放射性]活度
贝可[勒尔]
Bq
s-1
吸收剂量
戈[瑞]
Gy
J/kg
剂量当量
希[沃特]
Sv
J/kg
光通量
流[明]
lm
cd·sr
[光]照度
勒[克斯]
lx
lm/m2
[平面]角
弧度
radm/m=1
立体角
球面度
srm2/m2=1
催化活性
卡塔(未标准化)
kat
mol/s
3)我国选定的非SI的单位
共16个(表3),其中14个为国际计量大会选定的可与SI并用(11个)或暂时可与SI并用(3个)的非SI单位.表3
我国选定的非SI的单位
量名称
单位名称
单位符号
时间
分
min
[小]时
h
天(日)
d [平面]角
[角]秒
″
[角]分
′
度
° 质量
吨
t
原子质量单位
u 体积
升
L,(l)
能
电子伏
eV
级差
分贝
dB
长度
海里
n mile
速度
节
kn 面积
公顷
hm2
旋转速度
转每分
r/min
线密度
特[克斯]
tex
4)由以上单位组合而成的单位
凡由1)~3)节列出的45个法定单位通过乘或除组合而成的单位, 只要具有物理意义, 都是法定单位(示例见表4).5)由SI词头与以上单位构成的倍数单位
表5
SI词头
因数
英文名称
中文名称
符号
102yotta
尧[它]
Y
1021
zetta
泽[它]
Z
1018
eza
艾[可萨]
E
101peta
拍[它]
P
1012
tera
太[拉]
T
giga
吉[伽]
G
mega
兆
M
10kilo
千
k
hecto
百
h
deca
十
da
-
deci
分
d
-
centi
厘
c
-
milli
毫
m -106
micro
微
μ -
nano
纳[诺]
n -
1012
pico
皮[可]
p -
1015
femto
飞[母托]
f -
1018
atto
阿[托]
a -
1021
zepto
仄[普托]
z -
1024
yocto
幺[科托]
y
凡是由SI词头与法定单位构成的十进倍数或分数单位,都是法定单位.例如:hm(百米),μmol(微摩),kW·h(千瓦时),mol/mL(摩每毫升), MeV·m2/kg(兆电子伏二次方米每千克)等。1.2
具体应用形式
法定单位的具体应用形式是 GB 3100 ~ 3102.1~13《量和单位》.现行有效的是1993年修订发布的标准.这套系列标准共有15个, 是等效采用了国际标准ISO 1000:1992和ISO 31-0~13:1992, 参考了其他国家和地区的标准, 结合我国的国情制定而成的, 它们完全贯彻了中华人民共和国法定计量单位.涉及自然科学各个领域, 是各行各业必须执行的强制性、基础性的国家标准.这套标准是我国科学技术方面的重要的基础性文件, 也是理工农医各学科的共同语法基础.量及量单位的符号
2.1
量及其符号(量的符号用斜体字母)
物理量可以简称为量,其定义是“现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性”.也包括标准中列出的单位为1的“计量数”,如分子数、相数、主量子数等.国家标准共列出了各学科常用的614个量,并按科学的命名规则(参见GB 3101—1993的附录A《物理量名称中所用术语的规则》,共有15条规则)给出了它们的名称和符号.我们要按规定的原则,正确地使用量及其符号.量的符号必须用斜体字母表示,区分大小写。pH除外。
2.1.1
常见错误使用的量名称
1)
已废弃的示例见表6.表6
常见废弃量名称与标准量名称对照示例
废弃量名称
标准量名称 比重
体积质量, [质量]密度
相对体积质量, 相对密度
绝对温度,开氏温度
热力学温度
比热
质量热容, 比热容
电流强度
电流
电量
电荷[量]
分子量
相对分子质量, 分子质量 重量百分数,重量百分浓度
质量分数 体积百分数, 体积百分浓度
体积分数
摩尔浓度,当量浓度
物质的量浓度,浓度
粒子剂量
粒子注量
放射性强度,放射性
[放射性]活度 2)
“单位+数”
摩尔数→物质的量;吨数→质量;瓦数→ 功率;米数→长度,高度;天数, 年数→时间; 卡路里摄入量→热量摄入量;(红细胞个数→ 红细胞数).3)书写错误
阿伏伽德罗常数,阿佛加德罗常数→
阿伏加德罗常数;
傅立叶数,付立叶数,付里叶数→
傅里叶数;
费米能→费密能;
驰豫时间→弛豫时间 摩擦系数→摩擦因数;
活度系数→活度因子;
内能→热力学能;
扬氏模量→弹性模量;
电位移→电通[量]密度;
优先采用国际标准和国家标准推荐的新名称, 不用备注栏或括号内列出的暂时许用但迟早会废除的旧名称, 是为了促进物理量的术语名称早日标准化、单一化.★不要滥用“浓度”
浓度是物质的量浓度的简称,其单位为mol/m3或mol/L.单位为g/L的应称质量浓度;单位为1的质量(体积)百分比浓度应称质量(体积)分数;单位为mol/kg的应称溶质B的质量摩尔浓度.★慎用“含量”
含量不是物理量,其含义不确切:商品标志上的含量指质量或体积;科技文献中的含量包括了有关混合物组成的各个量,如质量分数、体积分数、质量浓度等.a.“含量”可用于定性描述混合物中各组分的多少.如“大米的淀粉含量高, 蛋白质含量低”.b.根据含量的具体所指,将其改为标准化的名称及表达方式.如“空气中O2的含量为20%”应改为“空气中O2的体积分数为20% ”(也可用0.20).也可写成φ(O2)=20%.要注意的是不能把2个量纲不同的量的比值改用“%”表示含量, 如不能把15 g/100 mL的葡萄糖水称为“15%葡萄糖”.正确表述为
“质量浓度为0.15 g/mL的葡萄糖”.c.必要时可用2个单位之比表示含量.如“茶叶含硒量为3.5 μg/kg”, 这种表示比较直观且不会产生歧义.2.1.2
量的符号
每个量都有1个甚至2个以上符号.标准规定:
a.用单个拉丁字母或希腊字母,必要时 可加下标或其他说明性标记;
b.25个用来描述传递现象的特征数由2 个字母构成(如马赫数Ma,雷诺数Re等);
c.必须使用斜体字母(只有pH例外).量符号使用常见问题:
1)没有使用标准规定的符号
示例见表7.表7
非标准量符号与标准量符号对照示例
量名称
非标准量符号
标准量符号
质量
M,W,P,μ
力
f,N,T
压力,压强
P
摄氏温度
T
磁感应强度
H
B的浓度
CB
质量分数
ω
体积分数
ψ
元电荷
e
2)用多个字母构成量符号
·
这多个字母通常来自英文量名称的缩写, 示例见表8.表8
常见多字母构成的错误量符号及建议符号 量名称
不正确量符号
建议符号
体质量(体重)
BW
临界高温
CHT
临界低温
CLT
干质量(干重)
DW
鲜质量(鲜重)
FW
动脉血压
AP
静脉血压
VP
氧分压
PO2
一氧化碳分压
PCO
信噪比
SNR
m
F
p
t,θ
B
cB
w
φ
e m,(mb)
Tc,h
Tc,l
md
mf
pa
pv
p(O2)p(CO)
不能写成 pCORSN,γSN
3)把化学元素符号作为量符号使用
CO2∶O2=1∶5,这是不规范的.如指质量比:m(CO2)∶m(O2)=1∶5;
如指体积比:V(CO2)∶V(O2)=1∶5;
如指浓度比:c(CO2)∶c(O2)=1∶5.又如Ca=20 mg、MnO2%=30%、wt%、vol%、mol%、at%等表示方式都是不规范的,正确的表示方式分别为 m(Ca)=20 mg、w(MnO2)= 30%、w、φ、x 或 y.4)把量纲不为一的量符号作纯数使用
压强的对数 lg p(kPa)应改为 lg(p/kPa);
5)量符号的组合不符合规范
相乘:x×y → xy , x · y
特征数与其他量相乘:Mab → Ma · b 或 Ma b.矢量相乘:不加乘号与加“·”和“×”的运算结果意义各不相同, 例如ab 的结果为张 量, a×b 的结果为矢量, a· b 的结果为标量, 因此,乘号不可随意变换.2.1.3
量符号的下标
在某些情况下,不同的量有相同的符号,或是对一个量有不同的应用或要表示不同的值 时,常采用下标予以区分.例如:
为了区分热量Q的理论值、实验值和计算 值,加下标后热量的这3个量值的符号分别为 Qth、Qexp和 Qc.国际电工委员会(IEC)专门制定了量符号下 标规则,SI基本上采用了这一规则.下标区分正斜体的规则:下标为量符号,表示 变动性数字的字母,坐标轴符号和表示几何图 形中的点、线、面、体的字母时用斜体;其余 用正体.下标区分大小写的规则:量符号、单位符号等 作下标,大小写同原符号;来源于人名的缩写 作下标用大写;一般情况用小写.示例见表9.表9 量符号下标字体的正误对照示例
量名称
正确量符号
错误量符号
(2个)电压
Ui(i=1,2)
Ui(i=1,2)
力的x分量
Fx
Fx
△ABC面积
S△ABC
S△ABC
势能
Ep
Ep, EP
费密温度
TF
Tf , TF
2.2
单位的符号(有国际符号的一律用国际符号)2.2.1 用中文名称的情况
单位无国际符号时可用中文,如:
万元/m2, m2/人, kg/(月·人),年,星期,周,月等可用。
2.2.2
单位的国际符号
用拉丁字母或希腊字母表示,也称标准化符
号,国标中称单位符号.单位符号用于一切使用单位的场合.只要不会产生误解,单位符号也可单独使用.2.2.3 字体(一律用正体)
区分大小写的规则:一般单位符号小写,来源于人名的首字母大写;无例外采用正体.SI单位无例外;法定单位的升(L)例外.2.2.4 常见错误
(1)单位缩写:rpm 应为r/min;kmph应为
-km/h;bps 应为bit/s;cps应为s1.2)表示数量份额的缩写:
--
ppm 106;
pphm 108;
--
ppb [109(美、法…);1012(英、德…)].不能使用ppm等缩写.怎样改为法定单位?
-
a.将ppm改为106.例如:
“空气中CO浓度为20 ppm” 应改为“空气
-中CO的体积分数为20×106 ”(也可写为2.0× -105);
“生物机体中某元素含量为20 ppm”应改为
-“生物机体中某元素的质量分数为20 ×106”.(3)量值的和、差表示错误
30±1 mm →(30±1)mm或30 mm±1 mm.(4)量值范围表示不统一
0.2~0.3 mg/(kg·d)和 0.2 mg/(kg·d)~ 0.3 mg/(kg·d)都正确,宜用前者.
量值或数值范围号为“~”和 “—”,科技出 版物中通常都使用“~”.(5)在图、表中用特定单位表示量的数值时 未采用标准化表示方式
标准化方式 : a)量与单位的比值A/[ A];
b)把 量的符号加上“{ }”, 用单位符号作下标, {A} [A]: 第1种方式较好.-
例如:v/(km/h)或 v /(km·h1), 不是传统的括
-号法v(km/h)或逗号法v, km·h1;
lg(p/MPa), 不是 lg p(MPa);
-
w/106 或 w×106 , 不是w /ppm , 也不表示为
-w /×106.量符号可用名称替代: 质量热容/(J/(kg·K)).注意:当单位为组合单位时单位上需加“()”.2.3 SI词头的使用
目的:使量的数值一般处于 0.1~1 000范围内.注意采用词头后不得改变量值的有效数字的数目.如:0.004 57 m可写成4.57 mm.词头只有与单位连用才具有因数的意义,如3 kΩ不能写作3 k;红细胞浓度为4.55 T/L的-表示也不规范, 应改为4.55×1012 L1.不许重叠使用:mμm → nm;组合单位一般也只用1个词头,通常用在 组合单位的第1个单位前.2.4 非法定单位
非法定单位应当废除(停止使用):英制单位、我国市制单位、各种旧杂制单位.* 亩
* 标准大气压atmatm=101.325 kPa.* mmHg 医学中表示血压时可用,但须出其与kPa的换算关系;其他场合仍不许使用.* cal , kcal
一般所说的cal均指国际蒸汽卡, 其与SI单位的换算为 1 cal=4.186 8 J≈4.2 J.* kgf
以隐蔽形式kg出现,如1 kg/m2其实为 1 kgf/m2, 应改为9.806 65 N/m2 或 9.806 65 Pa.* 道尔顿 D, Da 1 D=1 u;当表示相对分子(或 原子)质量时删去D,如3 kD,应为3×103.* 克分子浓度
MM=1 mol/L.* 当量浓度
N
* 催化活性单位 U
1964年以来广泛使用的催 化活性的非法定单位, 1U=1μmol/min=16.67 nkat.* c.c.体积单位立方厘米英文名称cubic centimeter 的缩写, 1 c.c.=1 cm3=1 mL.* 度
电能量单位, 1度=1 kWh=3.6 MJ.* 马力
功率单位, 1马力=735.499 W.* 高斯
Gs
磁通[量]密度(磁感应强度)的高斯 CGS单位, 1 Gs=0.1 mT.* 奥斯特
Oe
磁场强度的高斯CGS单位, 1 Oe=79.577 5 A/m.* 麦克斯韦
Mx
磁通[量]的高斯CGS单位,Mx=10 nWb.数学符号、数理公式的表达规范 3.1
字符正、斜体 3.1.1
用正体的情况
1)3个其值不变的数学常数
e(=2.718 281 8…),π(=3.141 592 6…),i(i2 =-1, 电工学中常用 j).2)有定义的已知函数
cos, tan, exp, lg, ln等.3)已定义的算子符号
d f /d x中的d;Δx中的Δ(Δx= x 2- x 1).4)有特殊含义的缩写词
max, min, Re, Im, T, Rt△, ASA等.5)5个特殊的集符号
应采用空心正体(黄色字母)或黑正体:
N, N(非负数整集、自然数集);
Z, Z(整数集);Q, Q(有理数集);
R, R(实数集);C, C(复数集).3.1.2
用斜体的情况
1)变数、变动的附标、函数等
2)几何图形中表示点线面体的字母
3)一般常数、常量
4)表示矢量、张量以及矩 阵的符号采用黑斜体 3.2
数理公式转行要求
规则:当一个表示式或方程式需要断开、用2行或多行来表示时,最好在紧靠其中记号
= , +, -, ±,,×, · 或 / 后断开,而在下一行 开头不应重复这一记号.传统的:A=a+b
-c+d=n+m;
新规则:A=a+b-
c+d=n+m.“-”号具有双重作用:运算,连式.注意:化学元素符号用正体。