IUPAC                        Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica                                              pag. 67, 68

 

3

 

Definizione e simboli per le unità di misura

 

 

 

 


IUPAC                        Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica                                              pag. 69

 

3.1      IL SISTEMA INTERNAZIONALE DELLE UNITÀ DI MISURA    (SI)    

 

Il Sistema Internazionale delle unità di Misura (SI) venne adottato dall' 11° Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (11° CGPM) nel 1960 [3]. È un sistema coerente di unità di misura costruito partendo da sette unità di misura fondamentali, una per ognuna delle sette grandezze fisiche dimensionalmente indipendenti (vedi sezione 1.2); queste unità di misura sono il metro, il chilogrammo, il secondo, l'ampere, il kelvin, la mole e la candela, rispettivamente per le dimensioni lunghezza, massa, tempo, corrente elettrica, temperatura termodinamica, quantità di sostanza, e intensità luminosa.

Le definizioni delle unità di misura base dell'SI sono date nella sezione 3.2. Le unità di misura SI derivate sono espresse come prodotti di potenze delle unità di misura base, in modo analogo e corrispondente alle relazioni tra le grandezze fisiche, ma con fattori numerici uguali all'unità [3].

            Nel Sistema Internazionale esiste una sola unità di misura SI per ciascuna grandezza fisica. Questa è la corretta unità di misura SI di base (vedi tab. 3.3) o la corretta unità di misura SI derivata (vedi tab. 3.4 e 3.5). Inoltre, uno qualsiasi dei prefissi decimali approvati, chiamati prefissi SI, può essere usato per costruire multipli e sottomultipli decimali delle unità di misura SI (vedi tab. 3.6).

            Si raccomanda che solo le unità di misura SI vengano usate nella scienza e nella tecnologia (con prefissi SI quando necessario). Quando si presentino particolari ragioni per fare eccezione alla regola, viene raccomandato che sempre vengano definite le unità di misura in termini di unità di misura SI.

 

  [N.B.  Queste raccomandazioni finali sono fatte dalla IUPAC, in accordo con la IUPAP e la ISO, e sono valide per tutto il mondo.  Si rammenta però che nella Comunità Europea una risoluzione (= legge, inserita anche nella legislazione italiana) del 1993 IMPONE l'uso dell'SI come UNICO SISTEMA LEGALE DI UNITA' DI MISURA in tutti i campi scientifici, commerciali e tecnici. ]

 

 

 


IUPAC                        Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica                                              pag. 70

 

3.2      DEFINIZIONI E SIMBOLI DELLE UNITÀ DI MISURA DI BASE    [3]

 

metro:             Il metro è la lunghezza del cammino percorso dalla luce nel vuoto durante un intervallo di        

                        tempo che dura 1/299 792 458 di secondo (XVII CGPM, 1983).

 

chilogrammo:            Il chilogrammo è l'unità di misura della massa; è uguale alla massa del campione internazionale

                        del chilogrammo (III CGPM, 1901).

 

secondo:         Il secondo è la durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione          

                        tra i due livelli iperfini del livello di base degli atomi del cesio-133 (XIII CGPM, 1967).

 

ampere:          L'ampere è la corrente costante che, se mantenuta in due conduttori diritti e paralleli di lunghezza

                        infinita, con sezione circolare trascurabile e posti alla distanza di 1 metro nel vuoto, genera una forza

                        tra questi conduttori una forza a 2 10-7 newton per metro di lunghezza           (XIII CGPM, 1967).

 

kelvin:                        Il kelvin, unità di misura della temperatura termodinamica, è la frazione 1/273,16 della temperatura

                        termodinamica del punto triplo dell'acqua (XIII CGPM, 1967).

 

mole:              La mole è la quantità di sostanza di un sistema che contiene tante unità elementari quante ce ne           

                        sono in 0,012 chilogrammi di carbonio-12. Quando si usa la mole, le entità elementari devono

                        essere specificate e possono essere atomi, molecole, ioni, elettroni, altre particelle, o gruppi

                        definiti di queste particelle (XIV CGPM, 1971).

 

Esempi dell'uso dell' unità di misura mole

            1 mol di H2 contiene circa 6,022 1023 molecole di H2 o 12,044 1023 atomi di H

            1 mol di HgCl ha una massa di 236,04 g

            1 mol di Hg2Cl2 ha una massa di 472,08 g

            1 mol di Hg22+  ha una massa di 401,18 g e una carica elettrica di 192,97 kC  [= 2 F ]

            1 mol di Fe0,91S ha una massa di 82,88 g

            1 mol di e- ha una massa di 548,60 mg e una carica elettrica di -96,49 kC        [= 1 F ]

            1 mol di fotoni con frequenza di 5 1014 Hz ha un'energia di circa 199,5 kJ

 

Vedi inoltre alla sez. 2.10, p.46

 

candela:         La candela è l'intensità luminosa, in una certa direzione, di una sorgente che emette radiazione

                        monocromatica con frequenza 540 1012 Hz e che ha un'intensità di radiazione in quella direzione

                        di (1/683) watt per steradiante  (XVI CGPM, 1979).

 


 

 

3.3      NOMI E SIMBOLI PER LE UNITA' DI MISURA DI BASE NELL'SI

 

I simboli listati qui sotto sono internazionalmente riconosciuti e non dovrebbero essere variati quando si usano altre lingue o scritture.

Vedi alle sezioni 1.3 e 1.4 sul modo di stampare i simboli delle unità di misura. Le rappresentazioni raccomandate per questi simboli per l'uso in sistemi con un limitato set di caratteri possono essere trovati al cap. [7].

 

Grandezza fisica

 

Nome dell'unità di misura SI

 

Simbolo per l'unità di misura SI

 

lunghezza

metro

m

massa

chilogrammo

kg

tempo

secondo

s

corrente elettrica

ampere

A

temperatura termodinamica

kelvin

K

quantità di sostanza

mole

mol

intensità luminosa

candela

cd

 

 

 

 


 

 

3.4      UNITA' SI DERIVATE CON NOMI E SIMBOLI SPECIALI

 

Grandezza fisica

 

 

Nome dell'unità di misura SI

Simbolo per l'unità di misura SI

 

Espressione in termini di unità di misura base del SI

 

 

 

 

 

 

NOTE

frequenza

hertz

Hz

s-1

         1

forza

newton

N

m kg s-1

pressione, sforzo

pascal

Pa

N m-2

= m kg s-2

energia,    lavoro, calore

joule

J

N m

= m2 kg s-2

potenza,

flusso radiante

watt

W

J s-1

= m2 kg s-3

carica elettrica

coulomb

C

A s

potenziale elettrico,

forza elettromotrice

volt

V

J C-1

= m2 kg s-3 A-1

resistenza elettrica

ohm

W

V A-1

= m2 kg s-3 A-2

conducibilità elettrica

siemens

S

W-1

= m-2 kg-1 s3 A2

capacità elettrica

farad

F

C V-1

= m-2 kg-1 s4 A2

densità di flusso magnetico

tesla

T

V s m-2

= kg s-2 A-1

flusso magnetico

weber

Wb

V s

= m2 kg s-2 A-1

induttanza

henry

H

V A-1 s

= m2 kg s-2 A-2

temperatura Celsius

grado Celsius

°C

K

         2

flusso luminoso

lumen

lm

cd sr

illuminazione

lux

lx

cd sr m-2

attività 

  (radioattiva)

becquerel

Bq

s-1

         3

dose assorbita

  (di radiazione)

gray

Gy

J kg-1

=m2 s-2

dose equivalente

(indice di dose equivalente)

sievert

Sv

J kg-1

=m2 s-2

angolo piano

radiante

rad

1

= m m-1

         4

angolo solido

steradiante

sr

1

= m2 m-2

         4

 

(1)       Per frequenze radiali (angolari) e per la velocità angolare dovrebbe essere usata l'unità di misura rad s-1, o        semplicemente s-1, ma questa non può essere semplificata in Hz. L'unità di misura Hz dovrebbe essere usata             solo per la frequenza, nel senso di cicli per secondo.

(2)       La temperatura Celsius è definita dall'equazione:      / °C  =  T / K - 273,15

            L'unità di misura SI della temperatura Celsius è il grado Celsius, °C, che è uguale al kelvin, K. 

            "°C" dovrebbe             essere trattato come un singolo simbolo, senza spazi tra il segno ° e la lettera C.

            (I simboli "°K" e il simbolo "°" non dovrebbero essere più usati).

(3)       Le unità di misura becquerel, gray e sievert sono ammesse per ragioni connesse alla salvaguardia della salute   umana. [3]

(4)       Le unità di misura radiante e steradiante sono definite come "unità di misura supplementari SI" [3].

            Però, sia in chimica, come in fisica [4], esse sono solitamente trattate come unità di misura derivate

            adimensionali e ciò è stato        riconosciuto dal CIPM nel 1980. Dato che hanno dimensione 1, questo lascia aperte

            le possibilità di includerli od ometterli nelle espressioni delle unità di misura derivate SI. In pratica ciò   significa che rad e sr possono essere usate quando è necessario e che possono essere omesse quando la     chiarezza non viene compromessa.

 

 

 

 


IUPAC                        Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica                                              pag. 73

 

3.5      ALTRE UNITA' SI DERIVATE

Questa tabella porta esempi di altre unità SI derivate; la lista è puramente illustrativa.

Le unità di misura non hanno un nome speciale

 

 

Grandezza fisica

 

Simbolo per l'unità di misura, espresso in termini di unità SI

 

equivalente a:

l'unità di misura, espressa in termini di unità SI fondamentali

area

m2

m2

volume

m3

m3

velocità

m s-1

m s-1

velocità angolare

s-1, rad s-1

s-1, rad s-1

accelerazione

m s-2

m s-2

momento di una forza

N m           

m2 kg s-2

numero d' onda

m-1

densità, massa volumica

kg m-3

volume specifico

m3 kg-1

volume molare

m3 mol-1

concentrazione,

concentrazione molare 1

mol m-3

capacità termica molare,

entropia molare

J K-1

m2 kg s-2 K-1

capacità termica specifica,

entropia specifica

J K-1 mol-1

m2 kg s-2 K-1mol-1

energia molare

J mol-1

m2 kg s-2 mol-1

energia specifica

J kg-1

m2 s-2

densità di energia

J m-3

m-1 kg s-2

tensione superficiale

N m-1

= J m-2                           

kg s-2

densità del flusso termico,

irradianza, irraggiamento

W m-2

kg s-3

conduttività termica

W m-1 K-1

m kg s-3 K-1

viscosità cinematica,

coefficiente di diffusione

m2 s-1

m2 s-1

viscosità dinamica

N s m-2

= Pa s

m-1 kg s-1

densità di carica elettrica

C m-3

A s m-3

densità di corrente elettrica

A m-2

A m-2

conduttività

S m-1= W-1 m-1

= V-1 A s m-1  

m-3 kg-1 s3 A2

conduttività molare

S m2 mol-1

= W-1 m2 mol-1

m-3 kg-1 s3 A2 mol-1

permittività

F m-1

m-3 kg-1 s4 A2

permeabilità

H m-1

m kg s-2 A-2 

intensità di un campo elettrico

V m-1

m kg s-3 A-1

intensità di un campo magnetico

A m-1

luminanza

cd m-2

esposizione (ai raggi X e g)

C kg-1

kg-1 s A

velocità di assorbimento (di dose radioattiva)

Gy s-1

m2 s-3

 

(1)       La locuzione "concentrazione di quantità" [o concentrazione molare] è un' abbreviazione per "concentrazione della quantità di sostanza". Quando non si creano ambiguità questa grandezza può essere chiamata          semplicemente "concentrazione" [simbolo c].

 

 


IUPAC                        Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica                                              pag. 74

 

3.6      PREFISSI  SI

Si possono usare i seguenti prefissi per indicare i multipli e sottomultipli decimali [3].

 

Sottomultipli

Prefisso

Simbolo

Multipli

Prefisso

Simbolo

10-1

deci

d

10

deca

da

10-2

centi

c

102

etto

h

10-3

milli

m

103

chilo

k

10-6

micro

m

106

mega

M

10-9

nano

n

109

giga

G

10-12

pico

p

1012

tera

T

10-15

femto

f

1015

peta

P

10-18

atto

a

1018

exa

E

10-21

zepto

z

1021

zetta

Z

10-24

yotto

y

1024

yotta

Y

 

I simboli dei prefissi devono essere stampati in carattere diritto (romano), senza spazi fra il prefisso e il simbolo dell' unità di misura.

            Esempio          chilometro, km

 

Quando un prefisso viene usato assieme al simbolo di una unità di misura, la combinazione viene considerata come un nuovo simbolo che può essere innalzato a qualsiasi potenza senza l' uso di parentesi.

            Esempi           

                        1 cm3 = (0,01 m)3 = 10-6 m3

                        1 ms-1 = (10-6 s)-1 = 106 s

                        1 V / cm = 100 V / m

                        1 mmol/dm3 = 1 mol m-3

 

Un prefisso non può essere usato da solo, e i prefissi non devono essere combinati per compore simboli complessi.

            Esempi            pm, non mmm

                                   mm, non m ; neppure mmm (=millimillimetro o micron)

                                   

Dato che il simbolo del kg contiene già un prefisso, i nomi e i simboli dei multipli e sottomultipli decimali delle unità di misura della massa vengono costruiti aggiungendo il prefisso adatto alla aprola grammo e al simbolo g.

            Esempi            mg = 10-6 kg, non mkg ; Mg = 103 kg, non kkg

 

I prefissi SI non si usano con l'unità di misura °C (grado Celsius)

 

ISO ha raccomadato rappresentazioni standard dei prefissi con set limitati di caratteri [7].