国际单位制与基本物理常量.doc

国际单位制与常用物理数据1948年召开的第九届国际计量大会要求国际计量委员会创立一种的实用计量单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)和坎德拉(cd)作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将上述6个基本单位命名为“国际单位制”，并规定其符号为“SI”。1974年第十四届国际计量大会决定将摩尔(mol)增加为基本单位。因此，目前国际单位制共有7个基本单位。另外还规定了2个辅助单位，即弧度(平面角单位)、球面度(立体角单位)。其他单位均由这些基本单位和辅助单位导出。1954年国际度量衡会议决定，自1978年1月1日起实行国际单位制，简称国际制，国际代号为SI。我国国务院于1977年5月27日颁发中华人民共和国计量管理条例(试行)，其中第三条规定：“我国的基本计量制度是米制，逐步采用国际单位制”。1. 国际单位制的基本单位量的名称单位名称单位符号定 义长度米m米是光在真空中于1299 792 458s时间间隔内所经路径的长度质量千克kg千克是质量单位，等于国际千克原器的质量时间秒s铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9，192，631，770个周期的持续时间为1s电流安培A在两条置于真空中的，相互平行，相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中，通以强度相同的恒定电流，若导线每米长所受的力为2107 N，则导线中的电流强度为1A热力学温度开尔文K热力学温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1/273.16，简称开物质的量摩尔mol摩尔简称摩，是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等发光强度坎德拉cd简称坎，一个光源在给定方向上的发光强度。该光源发出的频率为5401012赫兹的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为瓦特每球面度2. 国际单位制的辅助单位量的名称单位名称单位符号定 义平面角弧度rad弧度是一个圆内两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等立体角球面角sr球面度是一个立体角，其顶点位于球心，而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积3. 国际单位制词头因 数词头名称符 号因 数词头名称符 号1018艾可萨(wexa)E10-1分(deci)d1015拍它(peta)P10-2厘(centi)c1012太拉(tera)T10-3毫(milli)m109吉咖(giga)G10-6微(micro)106兆(mega)M10-9纳诺(nano)n103千(kilo)k10-12皮可(wexa)p102百(hecto)h10-15飞母托(femto)f101十(deca)da10-18阿托(atto)a4. 基本物理常量物 理 量符号数 值不确定度/10-6计 算 用 值最 佳 值真空中的光速c3.0108m/s299 792 458m/s(精确)真空磁导率410-7N/A2410-7N/A21.256 637 061 410-6N/A2(精确)真空电容率8.8510-12F/m8.854 187 81710-12 F/m(精确)万有引力常量G6.6710-11m3/(kgs2)6.672 59(85)10-11 m3/(kgs2)128普朗克常量h6.6310-34/Js1.0510-34/Js6.626 075 5(40)10-34/Js1.054 572 66(63)10-34/Js0.600.60阿伏伽德罗常量NA6.0221023/mol6.022 136 7(36)1023/mol0.59摩尔气体常量R8.31J/(molK)8.314 510(70)J/(molK)8.4玻尔兹曼常量 kB1.3810-23J/K1.380 658(12)10-23J/K8.4斯特蕃-玻尔兹曼常量5.6710-8W/(m2K4)5.670 51(19)10-8W/(m2K4)34维恩位移定律常量b2.89710-3mK42.897 756(24)10-3mK48.4摩尔体积(理想气体，T=273.15K，p=101 325Pa)Vm22.410-3m3/mol22.414 10(19)10-3m3/mol8.4基本电荷e1.6010-19C1.602 177 33(49)10-19C0.30电子质量me9.1110-31kg9.109 389 7(49)10-31kg0.59质子质量mp1.6710-27kg1.672 623 1(10)10-27kg0.59中子质量mn1.6710-27kg1.674 928 6(10)10-27kg0.59经典电子半径re2.8210-15kg2.817 940 92(38)10-15 kg0.13波尔半径a05.2910-11m5.291 772 49(24)10-11m0.045电子比荷e/m1.761011C/kg1.758 819 62(53)1011C/kg0.30电子磁矩e9.2810-24J/T9.284 770 1(31)10-24J/T0.34质子磁矩p1.4110-26 J/T1.410 607 61(47)10-26 J/T0.34中子磁矩n0.96610-26J/T0.966 237 07(40)10-26J/T0.41康普顿波长C2.4310-12m2.426 310 58(22) 10-12m0.089磁通两字，h/2e2.0710-15Wb2.067 834 61(61) 10-15Wb0.30波尔磁子，e/2meB9.2710-24J/T9.274 015 4(31)10-24J/T0.34核磁子，(e)/(2me)N5.0510-27 J/T5.050 786 6(17)10-27J/T0.34里德伯常量R1.097107/m1.097 373 153 4(13)107/m0.0012原子(统一)质量单位，原子质量常量mu1.6610-27kg931.5MeV/c21.660 540 2(10)10-27kg0.591埃1=110-10m1光年l.y.1l.y=9.461015m1电子伏(特)eV1eV=1.60210-19J0.301特(斯拉)T1T=110-4G热功当量J4.186J/cal标砖大气压P0101 325Pa10-3冰点绝对温度T0273.15K标准状态下声音在空气中传播速度v0331.46m/s钠光谱中黄线波长D589.310-9m镉光谱中红线波长643.846 9610-9m5. 在20时固体和液体的密度物 质密度/(kg/m3)物 质密度/(kg/m3)铝2 698.9石英2 5002 800铜8 960水晶玻璃2 9003 000铁7 874冰(0)880920银10 500乙醇789.4金19 320乙醚714钨19 300汽车用汽油710720铂21 450弗利昂-12(氟氯烷-12)1 329铅11 350变压器油840890锡7 298甘油1 260水银13 546.2钢7 6007 9006. 在标准大气压下不同温度时水的密度温度t/密度/(kg/m3)温度t/密度/(kg/m3)温度t/密度/(kg/m3)0999.84116998.94332995.0251999.90017998.77433994.7022999.94118998.59534994.3713999.96519998.40535994.0314999.97320998.20336993.685999.96521997.99237993.336999.94122997.77038992.967999.90223997.53839992.598999.84924997.29640992.219999.78125997.04450988.0410999.70026996.78360983.2111999.60527996.51270977.7812999.49828996.23280971.8013999.37729995.94490965.3114999.24430995.646100958.3515999.09931995.3407. 在海平面上不同纬度处的重力加速度 表中所列数值是根据公式g=9.780 49(1+0.005 288sin2-0.000 006sin2)算出的，其中为纬度。纬度(度)g/(m/s2)纬度(度)g/(m/s2)09.78049509.8107959.78088559.81515109.78204609.81924159.78394659.82294209.78652709.82614259.78969759.82873309.78338809.83065359.79746859.83182409.80180909.83221459.806298. 固体的线膨胀系数物 质温度或温度范围/(106 1)铝010023.8铜010017.1铁010012.2金010014.3银010019.6钢(0.05%碳)010012.0康铜010015.2铅010029.2锌010032铂01009.1钨01004.5石英玻璃202000.56窗玻璃202009.5花岗石2069瓷器207003.44.19. 在20时某些金属的弹性模量(杨氏模量) 杨氏弹性模量的值与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。因此，在某些情况下，Y的值可能与表中所列的平均值不同，表中：1kgf=1gN，g为万有引力。金 属杨氏模量YGPakgf/mm2铝69707 0007100钨40741500铁1862061900021000铜1031271050013000金777900银698070008200锌788000镍20320500铬2352452400025000合金钢2062162100022000碳钢1962062000021000康铜1601630010.1 在20时与空气接触的液体的表面张力系数液体/(103N/m)液体/(103N/m)石油30甘油63煤油24水银513松节油28.8篦麻36.4水72.75乙醇22.0肥皂溶液40乙醇(在60时)18.4弗利昂-129.0乙醇(在0时)24.110.2 在不同温度下与空气接触的水的表面张力系数温度/(103N/m)温度/(103N/m)温度/(103N/m)075.621673.343071.15574.901773.204069.55674.761873.055067.90874.481972.896066.171074.202072.757064.411174.072172.608062.601273.922272.449060.741373.782372.2810058.841473.642472.121573.482571.9611. 不同温度时水的粘滞系数温度/粘滞系数温度/粘滞系数Pas106 kgfs /mm2Pas106 kgfs /mm201787.8182.360469.747.9101305.3133.170406.041.4201004.2102.480355.036.230801.281.790314.832.140653.166.6100282.528.850549.256.012. 某些液体的粘滞系数液 体温度/(Pas)液 体温度/(Pas)汽油01 788甘油-20134106185300121105甲醇08172014991032058410012945乙醇-202 780蜂蜜2065010401 78080100103201 190鱼肝油2045 600乙醚0296804 60020243水银-201 855变压器2019 80001 685篦麻油10242104201 554葵花子油2050 0001001 22413. 不同温度时干燥空气中的声速单位：m/s温度/012345678960366.05366.60367.14367.69368.24368.78369.33369.87370.42370.9650360.51361.07361.62362.18362.74363.29363.84364.39364.95365.5040354.89355.46356.02356.58357.15357.71358.27358.83359.39359.9530349.18349.75350.33350.90351.47352.04352.62353.19353.75354.3220343.37343.95344.54345.12345.70346.29346.87347.44348.02348.6010337.46338.06338.65339.25339.84340.43341.02341.61342.20342.580331.45332.06332.66333.27333.87334.47335.07335.67336.27336.87-10325.33324.71324.09323.47322.84322.22321.60320.97320.34319.52-20319.09318.45317.82317.19316.55315.92315.28314.64314.00313.36-30312.72312.08311.43310.78310.14309.49308.84308.19307.53306.88-40306.22305.56304.91304.25303.58302.92302.26301.59300.92300.25-50299.58298.91298.24397.56296.89296.21295.53294.85294.16293.48-60292.79292.11291.42290.73290.03289.34288.64287.95287.25286.55-70285.84285.14284.43283.73283.02282.30281.59280.88280.16279.44-80278.72278.00277.27276.55275.82275.09274.36273.62272.89272.15-90271.41270.67269.92269.18268.43267.68266.93266.17265.42264.6614. 固体导热系数物 质温度/K/(102W /mK)物 质温度/K/(102W /mK)银2734.18康铜2730.22铝2732.38不锈钢2730.14金2733.11镍铬合金2730.11铜2734.0软木2730.3103铁2730.82橡胶2981.6103黄铜2731.2玻璃纤维3230.410315.1 某些固体的比热容固 体比热容/(Jkg1K1)固 体比热容/(Jkg1K1)铝908铁460黄铜389钢450铜385玻璃670康铜420冰2 09015.2 某些液体的比热容液体比热容/(Jkg1K1)温度/液体比热容/(Jkg1K1)温度/乙醇2 3000水银146.502 47020139.32015.3 不同温度时水的比热容温度/051015202530比热容/(Jkg1K1)4217420241924186418241794178温度/40506070809099比热容/(Jkg1K1)417841804184418941964205421516. 某些金属和合金的电阻率及其温度系数 电阻率与金属中的杂质有关，因此表中列出的只是20时电阻率的平均值。金属或合金电阻率/(106 m)温度系数/1金属或合金电阻率/(106m)温度系数/1铝0.02842104锌0.05942104铜0.017 243104锡0.1244104银0.01640104水银0.95810104金0.02440104武德合金0.5237104铁0.09860104钢(0.100.15%碳)0.100.146103铅0.20537104康铜0.470.51(-0.04+0.01)103铂0.10539104铜锰镍合金0.341.00(-0.03+0.02)103钨0.05548104镍铬合金0.981.10(0.030.4)10317.1 不同金属或合金与铂(化学纯)构成热电偶的热电动势热端在100，冷端在0时 表中的“+”或“-”表示该电极与铂组成热电偶时，其热电动势是正或负。当热电动势为正时，在处于0的热电偶一端电流由金属(或合金)流向铂。金属或合金热电动势/mV连续使用温度/短时使用最后温度/95%Ni+5%(Al，Si，Mn)-1.3810001250钨+0.7920002500手工制造的铁+1.87600800康铜(60%Cu+40%Ni)-3.560080056%Cu+44%Ni-4.0600800制导线用铜+0.75350500镍-1.51 0001 10080%Ni+20%Cr+2.51 0001 10090%Ni+10%Cr+2.711 0001 25090%Pt+10%Ir+1.31 0001 20090%Pt+10%Rh+0.641 3001 600银+0.72 为了确定用表中所列任何两种材料构成的热电偶的热电动势，应当取这两种材料的热电动势的差值。例如，铜-康铜热电偶的热电动势等于+0.75- (-3.5)4.25(mV)。60070017.2 几种标准温差电偶名 称分度号100时的电动势/mV使用温度范围/铜-康铜(Cu55Ni45)CK4.26-200300镍铬(Cr910Si0.4Ni90)-康铜(Cu5657Ni4344)EA-26.95-200800镍铬(Cr910Si0.4Ni90)-镍硅(Si2.53Co0.6Ni97)EV-24.101 200铂铑(Pt90Rh10)-铂LB-30.6431 600铂铑(Pt70Rh30)-铂铑(Pt94Rh6)LL-20.0341 80017.3 铜-康铜热电偶的温差电动势(自由端温度0)单位：mV康铜的温度铜的温度/010203040506070809010000.0000.3890.7871.1941.6102.0352.4682.9093.3573.8134.2771004.2274.7495.2275.7