Kilogram



Informacje, które udało nam się zgromadzić na temat Kilogram, zostały starannie sprawdzone i uporządkowane, aby były jak najbardziej przydatne. Prawdopodobnie trafiłeś tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat Kilogram. W Internecie łatwo zgubić się w gąszczu stron, które mówią o Kilogram, a jednocześnie nie podają tego, co chcemy wiedzieć o Kilogram. Mamy nadzieję, że dasz nam znać w komentarzach, czy podoba Ci się to, co przeczytałeś o Kilogram poniżej. Jeśli informacje o Kilogram, które podajemy, nie są tym, czego szukałeś, daj nam znać, abyśmy mogli codziennie ulepszać tę stronę.

.

Kilogram
Waga jednego kilograma jakoci domowej z eliwa szarego.  Jego ksztat jest zgodny z zaleceniami OIML R52 dla szecioktnych odwaników z eliwa szarego [1].
Waga jednego kilograma jakoci domowej, wykonana z eliwa szarego . Jego ksztat jest zgodny z zaleceniami OIML R52 dla szecioktnych odwaników z eliwa szarego.
Informacja
System midzynarodowy system jednostek
Jednostk Masa
Symbol kg
Konwersje
1 kg w ... jest równe...
  Jednostki anglosaskie    2205  funtów
  Jednostka naturalna    4,59 × 10 7  mas Plancka

Kg , której znak jest kg (maymi literami), to stacja bazowa z mas w midzynarodowym ukadzie jednostek (SI).

Kilogram jest jedyn podstawow jednostk SI z przedrostkiem (kilo, symbol k uywany do oznaczenia tysica jednostki) w nazwie. Cztery z siedmiu jednostek podstawowych systemu midzynarodowego s definiowane w odniesieniu do kilograma, dlatego wana jest jego stabilno.

Gdy obowizywa, midzynarodowy prototyp kilograma by rzadko uywany lub manipulowany. Kopie byy przechowywane przez krajowe laboratoria metrologiczne na caym wiecie i porównywane z nimi w latach 1889, 1948 i 1989 w celu ledzenia . Midzynarodowy prototyp kilograma jest zamawiany przez Generaln Konferencj Miar (CGPM) na mocy Konwencji Metrycznej (1875) i znajduje si pod opiek Midzynarodowego Biura Miar (BIPM), które go przechowuje ( w pawilonie Breteuil ) w imieniu CGPM.

Po spostrzeeniu, e masa prototypu zmienia si w czasie, Midzynarodowy Komitet Miar (CIPM) zaleci w 2005 roku przedefiniowanie kilograma w kategoriach fundamentalnej staej natury. W sesji 2011 roku CGPM zgadza si, e kilogram powinien by na nowo wedug staej Plancka , ale zauway, e istniejce prace w tym dniu nie pozwala na zmiany maj by realizowane, odkada ostateczn decyzj do 2014 roku, a nastpnie do 26 th CGPM , która odbya si w 2018 roku w Paryu. Umoliwia to zamroenie czterech staych fizycznych i zdefiniowanie nowego ukadu jednostek, czyli efektywne przedefiniowanie kilograma; definicje te wchodz w ycie w dniu.

Kilogram moe by teraz obliczany na podstawie staej wartoci staej Plancka i przy uyciu bilansu Kibble .

Definicje

Gram zosta pierwotnie zdefiniowany w 1795 roku jako masa centymetra szeciennego czystej wody w temperaturze ° C , co sprawia, e kilogram jest równy masie litra czystej wody. Prototyp kilograma, wykonany w 1799 roku i na którym opiera si kilogram do, ma mas równ 1000 025  l czystej wody.

Od 1879 r. i do , definiuje si j jako mas midzynarodowego prototypu kilograma zdeponowanego w BIPM w pawilonie Breteuil pod Paryem.

Od definiuje si j przez ustalenie wartoci liczbowej staej Plancka , h , równej 6,626 070 15 × 10 -34  J s , jednostka równa kg m 2  s- 1   , przy czym metr i drugi zostay ju wczeniej zdefiniowane przez ustalenie czstotliwoci przejcia nadsubtelnego stanu podstawowego niezakóconego atomu cezu 133, Cs , równej 9 192 631 770  Hz   w celu wyznaczenia drugiego w sposób atwo odtwarzalny i precyzyjnie mierzalny, oraz ustalenie prdko wiata w próni, c , równa 299 792 458  m / s  ", aby równie okreli metr w funkcji sekundy w sposób atwo odtwarzalny i precyzyjnie mierzalny. Ta nowa definicja zostaa oficjalnie zatwierdzona przez BIPM w dniuPodczas 26 -tego Generalna Konferencja Miar .

Etymologia

Sowo kilogram powstao od przedrostka kilo, wywodzcego si ze staroytnego greckiego ( chílioi ) oznaczajcego tysic, oraz od gram, od staroytnego greckiego ( grámma ) oznaczajcego maa waga. Pierwotnie jednostk by gram, odpowiadajcy masie jednego centymetra szeciennego wody o temperaturze topnienia lodu . Jednak jako niestabilny i niepraktyczny w obsudze, uyto jednostki kilograma, aby odpowiada litrowi wody (o temperaturze 4°C). Sowo kilogram jest napisane w prawie francuskim w 1795 roku apokopa   kilo   jest powszechnie uywanym skrótem, który pojawia si w XIX th  century.

Symbolem kilograma jest kg.

Zakres

Masa

acuchy do hutawek utrzymuj wag tego dziecka. Z drugiej strony, jeli osoba stojca z tyu próbowaaby go zatrzyma, dziaaby przeciwko swojej bezwadnoci , która jest zwizana z jego mas, a nie z jego wag.

Kilogram jest urzdzenie z mas . Z fizycznego punktu widzenia masa jest waciwoci bezwadnoci , opisujc tendencj obiektu do utrzymywania tej samej prdkoci przy braku siy zewntrznej. Zgodnie z prawami ruchu Newtona , obiekt o masie 1  kg przyspiesza o 1  m/s 2 przy przyoeniu do niego siy 1  niutona .

Jeli ciar ukadu zaley od lokalnej siy grawitacji, jego masa jest niezmienna (o ile nie porusza si z relatywistyczn prdkoci). W rezultacie astronauta mikrograwitacyjny nie wymaga wysiku, aby utrzyma obiekt nad podog: jest on niewaki. Jednake, poniewa obiekty w mikrograwitacji zachowuj swoj mas, a tym samym swoj bezwadno, astronauta musi wywrze si dziesiciokrotnie wiksz, aby nada takiemu samemu przypieszeniu obiektowi o masie 10  kg, jak obiektowi o masiekg .

Tak jak na Ziemi, waga obiektu jest proporcjonalna do jego masy, jego masa w kilogramach jest zwykle mierzona przez porównanie jego wagi z wag standardowego obiektu, którego masa jest znana w kilogramach, za pomoc skali . Stosunek siy grawitacji wywieranej na oba obiekty jest równy stosunkowi ich masy.

Relacje midzy jednostkami

Kilogram stanowi podstaw Midzynarodowego Ukadu Jednostek, poniewa jest on obecnie zdefiniowany i ustrukturyzowany. Na przykad :

Ten acuch zalenoci nastpuje po sobie w kilku jednostkach miary ukadu SI. Na przykad :

  • duli , urzdzenie SI energii jest okrelona jako co jest pusty, gdy sia 1 newton dziaa ponad 1  metr  ;
  • wat SI jednostka zasilania jest okrelona w duli na sekund;
  • pobór prdu jest okrelona w stosunku do Newton, a wic na kilogram.

Wielko gównych jednostek elektrycznoci ( kulomb , wolt , tesla i weber ) jest zatem okrelana przez kilogram, podobnie jak jednostki wiata, przy czym kandela jest zdefiniowana przez wat i z kolei okrela lumen i luks . Gdyby masa midzynarodowego prototypu kilograma miaa si zmieni, wszystkie te jednostki zmieniyby si odpowiednio.

Poniewa wielko wielu jednostek SI jest zdefiniowana przez mas metalowego obiektu wielkoci piki golfowej i majcego ponad 130 lat, jako midzynarodowego prototypu jest starannie chroniona w celu zachowania integralnoci systemu. Jednak pomimo najlepszego zarzdzania, rednia masa wszystkich prototypów i prototypu midzynarodowego prawdopodobnie odchylia si o ponad 5  µg od trzeciej kontroli okresowej w 1989 r. Ponadto krajowe instytuty metrologiczne musz poczeka na czwart weryfikacj okresow, aby to potwierdzi. trend historyczny.

Definicja jednostek SI róni si jednak od ich praktycznej realizacji. Na przykad metr jest zdefiniowany jako odlego przebyta przez wiato przez 1/299792458 sekundy. Jego praktyczna realizacja zwykle przybiera posta lasera helowo-neonowego, a dugo miernika jest okrelona jako 1579800298728 dugoci fali wiata z tego lasera. Gdyby przypadkiem zda sobie spraw, e oficjalny pomiar drugiego przesun si o kilka czci na milion (w rzeczywistoci jest bardzo stabilny, z powtarzalnoci kilku czci dla 10 15 ), nie miaoby to automatycznego wpywu na miernik. poniewa druga a wic dugo metra jest pochaniana przez laser, co zakada jego praktyczn realizacj. Naukowcy kalibrujcy urzdzenia kontynuowaliby pomiary tej samej liczby dugoci fal laserowych, dopóki nie osignito porozumienia, aby zrobi to inaczej. W przypadku zalenoci wiata zewntrznego od wartoci kilograma, gdyby ustalono, e zmienia si masa prototypu midzynarodowego, nie miaoby to automatycznego wpywu na pozostae jednostki miary, a ich praktyczna realizacja stanowiaby poziom abstrakcji, izolujc je. Gdyby zmienno masy zostaa definitywnie udowodniona, jednym z rozwiza byoby przedefiniowanie kilograma jako równego masie prototypu plus warto kompensacji.

W duszej perspektywie rozwizaniem jest uwolnienie ukadu SI od midzynarodowego prototypu poprzez opracowanie praktycznej realizacji kilograma, który mona odtworzy w rónych laboratoriach zgodnie z okrelon specyfikacj. Jednostki miary w tych praktycznych realizacjach maj swoj wielko precyzyjnie okrelon i wyraon w podstawowych staych fizycznych. W ten sposób kilogram byby oparty na niezmiennej staej uniwersalnej. Obecnie adna alternatywa nie osigna jeszcze niepewnoci rzdu 20 czci na miliard (okoo 20  µg ) wymaganej do lepszego dziaania ni prototyp. Jednak bilans wat z National Institute of Standards and Technology zbliy si do tego celu, z niepewnoci wykazanej przez 36  ug .

Historyczny

K4, jeden z dwóch narodowych prototypów Stanów Zjednoczonych, sfotografowany w 1915 roku chroniony dwoma dzwonami. Ten prototyp jest wykonany ze stopu platyny i irydu i mierzy 39,17  mm rednicy i wysokoci. Podobnie jak inne prototypy, jego boki maj poczwórn faz, aby zminimalizowa zuycie. Dla porównania, pika golfowa ma rednic 42,67  mm i mas 49,3  g .

System metryczny powsta we Francji z inicjatywy Charlesa-Maurice de Talleyrand-Périgord . rzd francuski nakazuje Akademii Nauk dokadne okrelenie wielkoci jednostek bazowych nowego systemu. Akademia dzieli zadanie na pi zlece; za ustalenie masy odpowiadaj pocztkowo Antoine Lavoisier i René Just Haüy  ; Lavoisier zosta zgilotynowanya Haüy zostaje tymczasowo uwiziony, zastpuj ich na zlecenie Louis Lefèvre-Gineau i Giovanni Fabbroni .

Koncepcja uycia jednostki objtoci wody do okrelenia jednostki masy zostaa zaproponowana przez angielskiego filozofa Johna Wilkinsa w 1668 roku w celu powizania masy i dugoci. W systemie metrycznym, który równie zdefiniowa metr , "który zosta przyjty jako podstawowa jednostka caego systemu miar", wynikow jednostk wagi moe by wtedy metr szecienny wody w jednej tonie (którego rzd wielkoci jest ruchu statków), decymetr szecienny kilograma (tego samego rzdu wielkoci co funt , powszechnie uywany na rynkach do waenia towarów), centymetr szecienny grama (tego samego rzdu co denier w System wytoków wag, wagi typowych monet walut) lub milimetr szecienny miligrama (rzdu od premii , uywane do precyzyjnych pomiarów).

Gram jest wprowadzony przez prawie 18 lat rozmnaania III (); definiuje si j jako bezwzgldn wag objtoci czystej wody równej szecianowi setnej czci metra i temperaturze topnienia lodu. Wybór jednostki bazowej odnosi si zatem do centymetra szeciennego wody, ten sam dekret przewiduje równie w tym uniwersalnym systemie metrycznym monetarn jednostk miary, jednostka walut przyjmie nazw franka , aby zastpi livre w uywaj do dzi : wybór grama jako jednostki wagi torujcy drog do uniwersalnego franka metrycznego.

Poniewa handel obejmuje przedmioty o wiele masywniejsze ni gram, a wzorzec masy skadajcy si z wody byby niestabilny, tymczasowy wzorzec jest wykonany z metalu o masie 1000 razy wikszej ni gram: na kilogram. Ta prowizoryczna norma zostaa sporzdzona zgodnie z niedokadnym pomiarem gstoci wody wykonanym wczeniej przez Lavoisiera i Haüy, którzy szacuj, e woda destylowana w temperaturze °C ma mas 18 841 ziaren w starym systemie wag .

Jednoczenie powoywana jest komisja, która ma precyzyjnie okreli mas jednego litra wody. Chocia dekret wyranie wspomina o wodzie o temperaturze ° C , badania Lefèvre-Gineau i Fabbroni pokazuj, e woda ma najwiksz gsto w temperaturze ° C i e litr way w tej temperaturze 18 827,15 ziaren, co stanowi 99,9265% niedokadnej wartoci zmierzonej wczeniej przez Lavoisier i Haüy.

, platynowy wzorzec jednego kilograma (pierwotna nazwa, grób ), czyli masy litra wody, jest zdeponowany (podobnie jak wzorzec metra) w archiwach francuskich. , norma jest oficjalnie ratyfikowana jako Kilogram archiwalny, a kilogram jest definiowany jako równy jego masie.

The Convention Meter formalizuje system metryczny troch wicej . Jednostka masy zostaje przedefiniowana jako kilogram (a nie gram), która w ten sposób staje si jedyn jednostk podstawow zawierajc prefiks mnonika. W tym samym roku miaa zosta przeprowadzona nowa norma w irydzie platynowym o masie praktycznie identycznej z kilogramem archiwalnym, ale odlewanie odrzucono, poniewa zawarto irydu 11,1% przekraczaa 9-11%. Midzynarodowy prototyp kilograma to jeden z trzech cylindrów wyprodukowanych w 1879 r. W 1883 r. zmierzono jego mas jako nie do odrónienia od kilograma w archiwach. Dopiero w 1889 r. , podczas pierwszego CGPM , midzynarodowy prototyp kilograma okreli wielko kilograma; od tego czasu jest przechowywany w pawilonie Breteuil we Francji .

Wspóczesne pomiary Vienna Standard Mean Ocean Water , czysta woda destylowana o skadzie izotopowym reprezentatywnym dla redniej oceanicznej, wykazuj, e ma ona gsto 0,999 975  ±  0,000 001  kg / l przy maksymalnej gstoci ( 3,984  ° C ) w standardowej atmosferze ( 760  torów ). Tak wic decymetr szecienny wody w tych warunkach jest tylko o 25  ppm mniej masywny ni midzynarodowy prototyp kilograma (25  mg ). Masa kilograma Archiwum, wyprodukowanego ponad dwa wieki temu, jest zatem równa masie decymetra szeciennego wody o temperaturze °C z dokadnoci do ziarna ryu.

Midzynarodowy prototyp kilograma

Charakterystyka

Wraenie artysty w syntetycznym obrazie ogiera kilogramowego w platynowym irydzie (linijka podaje skal).

Konwencja Meter , podpisanego w dniu, formalizuje system metryczny (poprzednik obecnego Midzynarodowego Ukadu Miar ); od 1889 r. okrela wielko kilograma jako równ masie midzynarodowego prototypu kilograma (w skrócie PIK lub IPK od angielskiego International Prototype of the Kilogram ), nazywanego duym K.

PIK skada si ze stopu 90% platyny i 10% irydu (w proporcjach masowych), o nazwie Pt-10Ir. Ma form walca o wysokoci i rednicy 39,17  mm , aby zminimalizowa jego cakowit powierzchni. Dodatek irydu znacznie zwiksza twardo platyny przy zachowaniu niektórych jej waciwoci: wysokiej odpornoci na utlenianie , bardzo duej gstoci (prawie dwukrotnie gstszej od oowiu i 21 razy wikszej od wody ), zadowalajcej przewodnoci elektrycznej i cieplnej oraz niskiej podatnoci magnetycznej . PIK i jego sze kopie s przechowywane w Midzynarodowym Biurze Miar i Wag , kady zabezpieczony trzema dzwonami szklanych zamknitych w specjalnym kontrolowane rodowisko, bezpieczne w najniszym piwnicy pawilonu Breteuil w Sèvres , na przedmieciach Parya . Do otwarcia sejfu potrzebne s trzy niezalene klucze. Oficjalne kopie PIK s sporzdzane dla stanów, aby suyy jako normy krajowe. PIK jest wyodrbniany ze swojego sejfu tylko w celu przeprowadzenia kalibracji co okoo 50 lat (operacja ta miaa miejsce tylko trzy razy od czasu jej utworzenia), aby zapewni identyfikowalno lokalnych pomiarów.

Kopie

Midzynarodowe Biuro Miar i Wag zapewnia jej pastwom czonkowskim kopii PIK niemal identycznym ksztacie i skadzie, suy jako krajowych standardów masowych. Na przykad Stany Zjednoczone maj cztery krajowe prototypy:

  • dwie z nich, K4 i K20, pochodz z 40 oryginalnych replik wydanych w 1884 roku;
  • K79 pochodzi z serii prototypów (K64 do K80) obrabianych bezporednio diamentem;
  • K85 jest uywany do eksperymentów z balansem watowym  ;
  • K20 jest wyznaczony jako gówny amerykaski wzorzec masy, K4 jako wzorzec weryfikacyjny.

adna z kopii nie ma masy dokadnie takiej jak PIK: ich masa jest kalibrowana i dokumentowana wartociami offsetu. Na przykad w 1889 r. masa amerykaskiego prototypu K20 zostaa okrelona na 39  µg mniej ni PIK ( kg - 39  µg a wic = 0,999 999 961  kg ). Podczas legalizacji w 1948 r. zmierzono jego mas równ kg - 19  g . Ostatnia kontrola w 1999 roku wyznaczya mas identyczn z jej pocztkow wartoci z 1889 roku.

Masa K4 stale spada w porównaniu z PIK, poniewa normy kontrolne s czciej manipulowane, s bardziej podatne na zarysowania i inne zuycie. W 1889 roku wydano K4 z oficjaln mas kg - 75  g . W 1989 r. jest kalibrowany na kg - 106  g, a w 1999 r. - kg - 116  g  ; czyli w cigu 110 lat K4 stracio 41  µg w porównaniu z PIK.

W Niemczech istniej równie cztery krajowe prototypy:

  • K22, oryginalny niemiecki narodowy prototyp uszkodzony podczas II wojny wiatowej w 1944 roku;
  • K52, z lat 50.;
  • K55, dawny narodowy prototyp NRD;
  • K70, z 1987 roku.

Stabilno

Kilogram by ostatni podstawow jednostk w midzynarodowym ukadzie jednostek, która zostaa zdefiniowana przy uyciu standardu materiau wytworzonego przez czowieka. Z definicji bd w zmierzonej wartoci masy PIK do 2018 roku wynosi dokadnie zero. O kadej zmianie jego masy mona byo jednak wywnioskowa, porównujc go z oficjalnymi kopiami przechowywanymi na caym wiecie, okresowo zwracanymi do Midzynarodowego Biura Miar w celu weryfikacji.

Pomimo rodków ostronoci dotyczcych uytkowania i konserwacji, masa teoretyczna (w tym sensie rozumiana jako masa z inn definicj kilograma [Który] ) prototypu rónia si ju o kilka mikrogramów w porównaniu z masami kopii [ niejasne] . Czsto bdnie mówi si, e teoretyczna masa prototypu zmniejszyaby si o równowarto ziarna piasku o rednicy 0,4  mm . W rzeczywistoci, gdy kopie s mierzone wzgldem wzorca, zauwaamy, e masy kopii wzrosy w stosunku do prototypu (co moe prowadzi do przekonania, e masa prototypu zmniejszya si w wyniku jego obsugi (na przykad mikroskopijne zarysowania). Ponadto jest prawdopodobne, e masa teoretyczna prototypu równie wzrosa (poprzez dodanie np. kurzu, odcisków palców, gumy), ale mniej ni kopii.Moliwe równie, e masy kopii i masa teoretyczna masa prototypu malaa, ale masa teoretyczna prototypu malaa szybciej ni masy kopii. W kadym razie, z definicji, rzeczywista masa prototypu zawsze pozostawaa niezmieniona i wynosia 1  kg .

Wedug Jamesa Clerka Maxwella (1831 - 1879):

Mimo e cylindryczny znak kilograma jest przechowywany w specjalnym sejfie, w kontrolowanych warunkach w BIPM, jego ( teoretyczna ) masa moe nieznacznie dryfowa z biegiem lat i podlega ( teoretycznym ) zmianom masy z powodu zanieczyszczenia, utraty powierzchni materia poprzez czyszczenie lub inne efekty. Waciwo natury jest z definicji zawsze taka sama i teoretycznie mona j zmierzy w dowolnym miejscu, podczas gdy kilogram jest dostpny tylko dla BIPM i moe zosta uszkodzony lub zniszczony. "

Poza prostym zuyciem, jakie moe napotka prototyp, jego masa moe si róni z wielu powodów, z których niektóre s znane, a inne nieznane. Poniewa PIK i jego repliki przechowywane s na otwartej przestrzeni (cho pod dwoma lub wicej dzwonami), zyskuj mas poprzez adsorpcj i zanieczyszczenia atmosferyczne na swojej powierzchni. Dlatego s czyszczone zgodnie z procesem opracowanym przez BIPM w latach 1939-1946, który polega na lekkim nacieraniu ich irch nasczon w równych czciach eterem-tlenkiem i etanolem , a nastpnie czyszczeniu dwukrotnie destylowan par wodn, przed opuszczeniem prototypów na 7 do 10 dni. To czyszczenie usuwa od 5 do 60  µg zanieczyszcze, w zalenoci od daty poprzedniego czyszczenia. Drugie czyszczenie moe usun do 10  µg wicej. Po oczyszczeniu, a nawet jeli s przechowywane pod dzwonami, PIK i jego kopie natychmiast zaczynaj ponownie przybiera na wadze z tych samych powodów. BIPM opracowa model tego przyrostu i doszed do wniosku, e przez pierwsze trzy miesice wynosi on rednio 1,11  µg na miesic, a nastpnie 1  µg na rok [ref. konieczne] . Poniewa wzorce weryfikacyjne, takie jak K4 nie s czyszczone do rutynowych kalibracji innych wzorców co ma na celu zminimalizowanie ich potencjalnego zuycia ten model jest uywany jako czynnik korygujcy.

Poniewa pierwsze 40 kopii jest wykonanych z tego samego stopu co PIK i przechowywanych w podobnych warunkach, okresowe kontrole pozwalaj sprawdzi jego stabilno. Stao si jasne, po 3 th  weryfikacja okresowe przeprowadzone w latach 1988 i 1992, e masy wszystkich prototypów rozchodz si powoli, ale nieubaganie siebie. Jest równie jasne, e masa PIK stracia okoo 50  µg w cigu stulecia, a by moe wicej, w porównaniu z oficjalnymi kopiami. Powód tej rozbienoci nie jest znany. Nie zaproponowano adnego wiarygodnego mechanizmu wyjaniajcego to zjawisko.

Ponadto nie mona zastosowa adnych rodków technicznych w celu ustalenia, czy wszystkie prototypy cierpi z powodu dugoterminowego trendu, czy nie, poniewa ich masa w stosunku do naturalnego niezmiennika jest nieznana poniej 1000  µg lub w okresie 100, a nawet 50 lat. . Poniewa nie wiadomo, który prototyp by najbardziej stabilny w wartociach bezwzgldnych, równie zasadne jest stwierdzenie, e caa pierwsza partia kopii, jako grupa, zyskaa na PIK rednio okoo 25  µg w cigu 100 lat.

Wiadomo równie, e PIK wykazuje krótkotrwa niestabilno okoo 30  g w okresie jednego miesica po czyszczeniu. Dokadna przyczyna tej niestabilnoci nie jest znana, ale przypuszcza si, e jest to zwizane z efektami powierzchniowymi: mikroskopijne rónice wypolerowanych powierzchniach prototypów, moe pogarsza absorpcji wodoru przez kataliz z . Prototypów lotnych zwizków organicznych , e osiedlenie powoli na prototypach i rozpuszczalnikach na bazie wglowodorów uywanych do ich czyszczenia.

Moliwe jest wykluczenie pewnych wyjanie obserwowanych rozbienoci. BIPM wyjania na przykad, e rozbieno zaley bardziej od czasu, jaki upyn midzy pomiarami, ni od tego, ile razy prototypy byy czyszczone lub od moliwej zmiany lokalnej grawitacji lub rodowiska. Raport firmy Cumpson z University of Newcastle upon Tyne z 2013 r. , oparty na spektrometrii fotoelektronów rentgenowskich próbek przechowywanych obok kilku prototypów, sugeruje, e ródo rozbienoci mona wyledzi w rtci zaabsorbowanej przez prototypy znajdujce si w pobliu instrumentów wykorzystujcych ten metal . Innym ródem jest skaenie wglem . Autorzy tego raportu sugeruj, e te zanieczyszczenia mona usun za pomoc wiata ultrafioletowego i mycia ozonem .

Naukowcy dostrzegaj wiksz zmienno w prototypach, ni pierwotnie szacowano. Rosnca rozbieno mas prototypów i krótkotrwaa niestabilno PIK zapocztkoway badania nad udoskonaleniem metod uzyskiwania gadkiej powierzchni metod obróbki diamentowej na nowych replikach oraz zintensyfikoway badania nad now definicj kilograma.

Historia alternatywnych definicji kilograma przed 2018 rokiem

Stosowno

W 2011 roku kilogram by ostatni jednostk ukadu SI, jak wci okrela artefakt .

W 1960 r. miernik , wczeniej zdefiniowany przez prost platynow sztabk irydow z dwoma wygrawerowanymi oznaczeniami, zosta przedefiniowany pod wzgldem podstawowych i niezmiennych staych fizycznych (dugo fali wiata emitowanego przez przejcie atomów kryptonu 86 , a póniej prdko wiata ). aby norma moga by powielana w rónych laboratoriach zgodnie z dokadnymi specyfikacjami. W celu zapewnienia dugoterminowej stabilnoci Midzynarodowego Ukadu Jednostek Miar, do 21 st Generalna Konferencja Miar w 2000 zalecanej e krajowe laboratoria kontynuowania wysików na rzecz eksperymentów Refine które cz jednostk masy na podstawowym lub atomowy staych i które mog w przyszoci posuy jako podstawa nowej definicji kilograma. " W 2005 roku, podczas 24 -tego  posiedzenia Midzynarodowy Komitet Miar i Wag (CIPM), podobna Rekomendacja zostaa wydana za kilogram.

W , CIPM gosowao za przedoeniem uchway Generalnej Konferencji Miar (CGPM), powiadamiajc ich o zamiarze zdefiniowania kilograma za pomoc staej Plancka , h . Niniejsza uchwaa zostaa przyjta przez 24 th  konferencji FGCM ; Ponadto data 25 th  Konferencji by zaawansowany od 2015 do 2014. Definicja ta teoretycznie pozwala na dowolne urzdzenie do wytyczenia kilograma w kategoriach staych Plancka [Co] , Jak tylko on ma precyzj wystarczajc stabilno. Bilans wat moe by w stanie sprosta tym wymaganiom. Jeli CGPM przyjmie t now propozycj i jeli nowa definicja kilograma zostanie zachowana w SI, staa Plancka, która czy energi fotonów z ich czstotliwoci, miaaby ustalon, sta warto. Po midzynarodowym porozumieniu kilogram nie byby ju okrelany mas PIK. Wszystkie jednostki SI w zalenoci od kilograma i dula równie miayby ostatecznie zdefiniowan swoj wielko w kategoriach oscylacji fotonów. Ustalajc sta Plancka, definicja kilograma zaleaaby tylko od drugiego i metra. Definicja drugiej zaley tylko od jednej staej fizycznej: druga to czas trwania 9 192 631 770 okresów promieniowania odpowiadajcych przejciu midzy dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu. 133 . Licznik zaley od sekundy i prdkoci wiata c .

W celu zastpienia ostatniego uywanego artefaktu, rozwaono i zbadano szereg bardzo rónorodnych technik i podej. Niektóre opieraj si na sprzcie i procedurach, które umoliwiaj produkcj na danie nowych prototypów (cho przy duym wysiku), przy uyciu technik pomiarowych i waciwoci materiaów ostatecznie opartych na staych fundamentalnych. Inni korzystaj z urzdze mierzcych przyspieszenie lub ciar mas testowych, wyraajc ich wielko w kategoriach elektrycznych, co ponownie umoliwia powrót do staych podstawowych. Wszystkie podejcia polegaj na przeliczeniu pomiaru masy na mas i dlatego wymagaj dokadnego pomiaru siy grawitacji w laboratoriach. Wszystkie równie ustalaj jedn lub wicej staych fizycznych do okrelonej wartoci. W zwizku z tym wydaje si, e Kanada wyprzedzia swój projekt zdefiniowania kilograma.

Bilans krokietów

Bilans watowy NIST , projekt rzdu USA majcy na celu zdefiniowanie kilogramu elektrycznego. W górnej czci zdjcia widoczna jest kopua komory próniowej, która obnia si nad caym aparatem.

Skala Kibble (lub waga watowa) to prosta waga platformowa, która mierzy moc elektryczn wymagan do przeciwstawienia si wadze jednego kilograma masy testowej w polu grawitacyjnym Ziemi. Jest to odmiana równowagi ampera  (in) wykorzystujca dodatkowy etap kalibracji, anulujcy wpyw geometrii. Potencja elektryczny równowagi kube jest mierzona przez standardowy napicia Josephson , co pozwala na napicie elektryczne, które bd zwizane z fizycznym staej z du dokadnoci i duej stabilnoci. Rezystancyjna cz obwodu jest kalibrowana wzgldem standardowego kwantowego rezystora Halla . Waga Kibble wymaga dokadnego pomiaru lokalnego przyspieszenia grawitacyjnego, g , za pomoc grawimetru .

W , instalacja wagi Kibble przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) wykazuje czn wzgldn niepewno standardow 36  µg i krótkoterminow rozdzielczo 10 do 15  µg . Waga Kibble z National Physical Laboratory ma niepewno 70,3  µg w 2007. W 2009 ta waga zostaa zdemontowana i przekazana do Canadian Institute for National Measurement Standards (czonek National Research Council Canada ), gdzie trwaj badania i rozwój urzdzenia. .

W wadze Kibble'a, która oscyluje mas testow w gór iw dó w stosunku do lokalnego przyspieszenia grawitacyjnego g , wymagana moc mechaniczna jest porównywana z moc elektryczn, która jest kwadratem napicia podzielonego przez opór elektryczny. Jednak g waha si znacznie - prawie 1% - w zalenoci od tego, gdzie na Ziemi dokonywany jest pomiar. Istniej równie subtelne sezonowe wahania g spowodowane zmianami zwierciada wód gruntowych oraz dwutygodniowe i dzienne wahania spowodowane siami pywowymi Ksiyca. Chocia g nie ingeruje w now definicj kilograma, ingeruje w jej okrelenie. Dlatego g musi by mierzone z tak sam dokadnoci, jak inne terminy i dlatego musi by identyfikowalne ze staymi fizycznymi. W celu uzyskania najdokadniejszych pomiarów g mierzy si za pomoc grawimetrów bezwzgldnych kropli masy zawierajcych interferometr do lasera helowo-neonowego stabilizowanego jodem. Wyjciowy sygna interferencyjny jest mierzony przez rubidowy zegar atomowy . Poniewa tego typu grawimetr czerpie swoj dokadno i stabilno ze staej prdkoci wiata oraz waciwoci atomów helu, neonu i rubidu, g mierzy si w postaci staych fizycznych z bardzo du dokadnoci. Na przykad w podziemiach obiektu NIST w Gaithersburgu w 2009 r. zmierzona warto bya zwykle ograniczona do 8  ppm z 9,801016 44  m s -2 .

Zastosowanie równowagi kube do okrelenia kilogram zaley od jego dokadnoci i zgodnoci z wiksz dokadno pomiaru mas mol z bardzo czystego krzemu , który zaley od dokadnoci miernika promieni X, która moe by poprawiona przez dzieo fizyka Theodora W. Hänscha . Ponadto taka równowaga wymaga zestawu technologii na tyle zoonych, e nie mona ich produkowa w duych ilociach. Jeli kilogram zostanie przedefiniowany za pomoc staej Plancka, na wiecie bdzie dziaa w najlepszym razie tylko kilka wag Kibble.

26 th Generalna Konferencja Miar w, zdecydowa, e obliczenie kilograma zostanie wykonane t metod od .

Inne podejcia

Przed decyzj z 2018 r. rozwaano kilka innych podej.

Podejcia oparte na liczeniu atomów

wgiel 12

Chocia nie oferuje praktycznej realizacji, moliwe jest przedefiniowanie wielkoci kilograma przy uyciu liczby atomów wgla 12 . Wgla 12 ( 12 ° C) jest izotop z wgla . Mola obecnie okrela si jako ilo jednostek (czstki elementarne lub czsteczek), w liczbie równej liczbie atomów w 12 g wgla 12  . Z tej definicji wynika, e 1000 12 (83 ) moli 12 C ma mas dokadnie jednego kilograma. Liczba atomów w molu, znana jako liczba Avogadro , jest okrelana eksperymentalnie, a jej aktualne najlepsze oszacowanie wynosi 6,022 141 29 (27) × 10 23 atomów. Nowa definicja kilograma proponowaaby ustalenie staej Avogadro na dokadnie 6,022 14 × 10 23 , przy czym kilogram zdefiniowano jako mas równ 1000 12 × 6,022 × 10 23 atomów 12 C.

Dokadno mierzonej wartoci staej Avogadro jest obecnie ograniczona przez niepewno wzgldem staej Plancka , 50  ppm od 2006 roku. Ustawiajc sta Avogadro, niepewno masy atomu 12 C - i wielkoci kilograma - nie mogo by lepsze ni 50  ppm . Przyjmujc t definicj, wielko kilograma podlegaaby dalszym udoskonaleniom, gdy dostpna byaby lepsza warto staej Plancka.

Odmiana definicji proponuje zdefiniowanie staej Avogadro jako dokadnie równej 84 446 889 3 (6,022 141 62 × 10 23 ) atomów. Wyimaginowana realizacja byaby szecianem o temperaturze 12 C i dokadnie 84 446 889 atomach od siebie. Kilogram byby wówczas mas równ 84 446 889 3 × 83 atomów 12 C.

Projekt Avogadro
Jeden z mistrzów optyki w Australijskim Centrum Optyki Precyzyjnej trzyma w rku jednokilogramow monokrystaliczn kulk krzemu wyprodukowan dla projektu Avogadro. Kule te nale do najbardziej kulistych obiektów stworzonych przez czowieka, jakie kiedykolwiek powstay.

Inne podejcie opiera si na staej Avogadro, projektem Avogadro proponuje, aby zdefiniowa i wyznaczaj kilograma przez kuli z krzemu 93,6  mm rednicy. Krzem zosta wybrany, poniewa istnieje dojrzaa infrastruktura komercyjna do tworzenia ultraczystego, bezbdnego monokrystalicznego krzemu dla przemysu póprzewodników . Aby zrealizowa kilogram, wyprodukowano by kulk silikonow. Jego skad izotopowy byby mierzony za pomoc spektrometru masowego w celu okrelenia jego redniej wzgldnej masy atomowej. Kula byaby cita i wypolerowana na kulki. Wielko kuli byaby mierzona interferometri optyczn z bdem 0,3  nm na jej promieniu, w przyblieniu jednej warstwie atomów. Odstp krysztaów midzy atomami (okoo 192  µm ) byby mierzony za pomoc interferometrii rentgenowskiej z niepewnoci okoo 3 czci na miliard. Majc znany rozmiar kuli, redni mas atomow i odstpy midzy atomami, wymagan rednic mona obliczy z wystarczajc precyzj, aby polerowa j do jednego kilograma.

Takie kule zostay wykonane na potrzeby projektu Avogadro i nale do najbardziej okrgych obiektów stworzonych przez czowieka, jakie kiedykolwiek powstay. W skali Ziemi najwyszy punkt najlepszej z tych sfer obszar wielkoci kontynentu odbiegaby od idealnej sfery o 2,4  m .

Trwaj testy na kulkach krzemowych z projektu Avogadro, aby okreli, czy ich masa jest najbardziej stabilna, gdy jest przechowywana w próni, w czciowej próni lub pod cinieniem otoczenia. W kadym razie nie istniej obecnie adne rodki techniczne, które mogyby udowodni, e ich dugoterminowa stabilno jest lepsza ni w przypadku PIK, poniewa najbardziej precyzyjne i czue pomiary masy s wykonywane za pomoc wag dwuszalkowych, które mog jedynie porównywa mas kula krzemowa z mas odniesienia (wagi jednoszalkowe mierz wag w odniesieniu do staej fizycznej i nie s wystarczajco precyzyjne, niezbdna niepewno wynosi 10 do 20 czci na miliard). Z tego, co wiadomo o braku stabilnoci PIK-a i jego kopii, nie ma artefaktu idealnie stabilnej masy pozwalajcej na takie porównanie. Ponadto krzem utlenia si tworzc cienk warstw (rzdu 5 do 20 atomów) krzemionki i tlenku krzemu . Warstwa ta nieznacznie zwiksza mas kuli, efekt, który naley wzi pod uwag podczas kocowego polerowania.

Wszystkie podejcia oparte na krzemie ustalayby sta Avogadro, ale prowadziyby do rónych definicji kilograma. Jedno podejcie wykorzystuje krzem z jego trzema naturalnie wystpujcymi izotopami. Okoo 7,78% krzemu skada si z dwóch ciszych izotopów, 29 Si i 30 Si. Podobnie jak w przypadku podejcia 12 C, ta metoda okrelaaby wielko kilograma poprzez ustawienie staej Avogadro na liczb 12 atomów C; sfera krzemowa byaby praktyczn realizacj. To podejcie moe precyzyjnie okreli wielko kilograma, poniewa masy trzech nuklidów krzemu w stosunku do 12 C s znane z dokadnoci (niepewno wzgldna 1 cz na miliard lub lepsza). Alternatywna metoda polegaaby na wykorzystaniu technik rozdzielania izotopów w celu wzbogacenia krzemu w prawie czysty 28 Si, który ma wzgldn mas atomow 27,976 926 5325 (19). Przy takim podejciu staa Avogadro byaby ustalona, ale take masa atomowa 28 Si. Kilogram byby wtedy zdefiniowany jako masa 1000 27,976 926 532 5 × 6,022 141 79 × 10 23 atomów 28 Si. Ale nawet przy takiej definicji sfera 28 Si z koniecznoci odbiegaaby od liczby moli wymaganych do skompensowania rónych zanieczyszcze izotopowych i chemicznych, a take do uwzgldnienia utleniania powierzchni.

Akumulacja jonów

Inne podejcie oparte na staej Avogadro i odkd zostao porzucone, akumulacja jonów , pozwolioby zdefiniowa i zmniejszy kilogram, tworzc prototypy metalu na danie. Mówi si, e powstay one przez akumulacj jonów zota lub bizmutu (atomów z brakujcym elektronem) i zliczenie ich poprzez pomiar prdu elektrycznego potrzebnego do ich zneutralizowania. Gold ( 197 Au) i bizmut ( 209 Bi) zostay wybrane, poniewa mog one by obsugiwane bez niebezpieczestwa i maj najwiksz mas atomow wród non-promieniotwórczych (bizmutu) lub doskonale stabilny (zoty) elementów .

Przy definicji opartej na zocie, wzgldna masa atomowa zota zostaaby ustalona na dokadnie 196,966 568 7, zamiast jego obecnej wartoci 196,966 568 7 (6). Tutaj znowu staa Avogadro zostaaby naprawiona. Kilogram zostaby zdefiniowany jako masa równa dokadnie 1000 196,966 568 7 × 6,022 141 79 × 10 23 atomów zota.

W 2003 roku eksperymenty ze zotem i prdem 10  µA ujawniy wzgldn niepewno 1,5%. Kolejne eksperymenty z jonami bizmutu i prdem 30  mA miay nadziej zgromadzi mas 30  g w cigu szeciu dni i mie wzgldn niepewno lepsz ni 1  ppm . Ostatecznie to podejcie do akumulacji jonów okazao si nieodpowiednie. Pomiary trwaj miesice, a dane s zbyt bdne, aby zastpi je PIK.

Sia oparta na amperach

Magnes unoszcy si nad nadprzewodnikiem zanurzonym w ciekym azocie wykazuje lewitacj poprzez doskonay diamagnetyzm poprzez efekt Meissnera . Eksperymenty z definicj kilograma na podstawie ampera odwracaj ten ukad: pole elektryczne przyspiesza nadprzewodzc mas testow podpart magnesami staymi.

Inne podejcie okrelioby kilogram jako:

Masa, która ulegaby przyspieszeniu dokadnie 2 × 10 -7  m s -2 pod wpywem siy na metr pomidzy dwoma równolegymi, prostoliniowymi przewodnikami o nieskoczonej dugoci, o znikomym przekroju koowym, umieszczonymi w odlegoci jednego metra od siebie w próni , a przez które stay prd si dokadnie 1 / 1.602 17 x 10 -19  wzmacniaczy przechodzi . "

W efekcie kilogram zostaby zdefiniowany jako pochodna ampera, a nie obecna sytuacja, w której amper jest pochodn kilograma. Ta redefinicja ustala elementarny adunek ( e ) na dokadnie 1,602 17 × 10 -19  kulomba .

Praktyczna realizacja oparta na tej definicji okrela wielko kilograma bezporednio w tym, co definiuje sam natur masy: przyspieszenie wywoane przyoon si. Jednak bardzo trudno wyobrazi sobie praktyczn realizacj opart na przyspieszaniu mas. Eksperymenty byy prowadzone przez lata w Japonii z 30 g nadprzewodzcej masy  wspieranej przez lewitacj diamagnetyczn i nigdy nie osigny niepewnoci wikszej ni dziesi czci na milion. Histerezy jest jednym z czynników ograniczajcych. Inne grupy przeprowadziy podobne badania przy uyciu rónych technik lewitacji masy.

Wielokrotnoci, podwielokrotnoci i inne jednostki

Wielokrotno

Poniewa jednostka podstawowa kilogram ma ju przedrostek, przedrostki SI s dodawane przez wyjtek od sowa gram lub jego symbolu g, chocia gram jest tylko podwielokrotnoci kilograma (1  g = 10-3  kg ).

Na przykad :

  • 1 megagram (Mg) = 1000  kg = 1 t (tona metryczna);
  • 1 miligram (mg) = 0,000 001  kg .

W starych ksigach uywa si tylko wielokrotnoci i podwielokrotnoci kilograma:

  • miriagram (mag): 1  mag = 10  kg (10 000  g );
  • decymiligram (dmg): 1 dmg = 0,000000 1  kg (= 100  µg ).

W praktyce uywa si tylko wielokrotnoci kilograma:

  • kilogram ( kg ): 1  kg = 1  kg  ;
  • megagram ( Mg ): 1  Mg = 1000  kg = 1  t  ;
  • gigagram ( Gg ): 1  Gg = 1 000 000  kg = 10 6  kg = 1 000  t = 1  kt  ;
  • teragram ( Tg ): 1  Tg = 1 000 000 000  kg = 10 9  kg = 10 6  t = 1  Mt  ;
  • petagram ( µg ): 1  µg = 10 12  kg = 10 9  t = 1  Gt  ;
  • przykad ( np. ): 1  Eg = 10 15  kg = 10 12  t = 1  Tt  ;
  • zettagram ( Zg ): 1  Zg = 10 18  kg = 10 15  t = 1  Pt  ;
  • jottagram ( Yg ): 1  Yg = 10 21  kg = 10 18  t = 1  Et .
Korespondencja midzy wielokrotnociami kilograma w midzynarodowym ukadzie jednostek
kg Mg Gg Tg Pg Na przykad Z G Yg
kg 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18 10 -21
Mg 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18
Gg 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15
Tg 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12
Pg 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9
Na przykad 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6
Z G 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001
Yg 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1

Podwielokrotnoci

  • kilogram ( kg ): 1  kg = 1  kg  ;
  • hektogram ( hg ) 1 hg = 0,1  kg  ;
  • dekagram ( dag ): 1 dzie = 0,01  kg  ;
  • gram (g): 1  g = 0,001  kg  ;
  • decygram ( dg ): 1  dg = 0,000 1  kg  ;
  • centigram ( cg ) 1  cg = 0,0001  kg  ;
  • miligram ( mg ): 1  mg = 0,0000 001  kg = 10-6  kg  ;
  • mikrogram ( µg ): 1  µg = 0,00000 000 001  kg = 10-9  kg  ;
  • nanogram ( ng ): 1  ng = 10-12  kg  ;
  • pikogram ( pg ) 1 pg = 10 -15  kilogram  ;
  • femtogram ( FG ) 1 FG = 10 -18  kilogram  ;
  • attogram ( ag ): 1 ag = 10-21  kg  ;
  • zeptogram ( zg ): 1 zg = 10-24  kg  ;
  • Joktogram ( yg ): 1 yg = 10-27  kg .
Korespondencja midzy podwielokrotnociami kilograma Midzynarodowego Ukadu Jednostek
yg z G Ag fg pg ng µg mg cg DG sol dag hg kg
yg 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18 10 -21 10 22 10 23 10 -24 10 -25 10 26 10 27
z G 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18 10 -19 10 -20 10 -21 10 22 10 23 10 -24
Ag 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -16 10 -17 10 -18 10 -19 10 -20 10 -21
fg 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -12 10 -13 10 -14 10 -15 10 -16 10 -17 10 -18
pg 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -9 10 -10 10 -11 10 -12 10 -13 10 -14 10 -15
ng 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9 10 -10 10 -11 10 -12
µg 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,001 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9
mg 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 1 0,1 0,01 0,001 10 -4 10 -5 10 -6
cg 10 22 10 19 10 16 10 13 10 10 10 7 10 4 10 1 0,1 0,01 0,001 10 -4 10 -5
DG 10 23 10 20 10 17 10 14 10 11 10 8 10 5 100 10 1 0,1 0,01 0,001 10 -4
sol 10 24 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 1000 100 10 1 0,1 0,01 0,001
dag 10 25 10 22 10 19 10 16 10 13 10 10 10 7 10 4 1000 100 10 1 0,1 0,01
hg 10 26 10 23 10 20 10 17 10 14 10 11 10 8 10 5 10 4 1000 100 10 1 0,1
kg 10 27 10 24 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 5 10 4 1000 100 10 1

Inne jednostki

Uywane s równie stare nazwy jednostek, ale zaokrglone do dokadnych wartoci:

  • za funt  : 1  funt ~ 0,5  kg  ; 1  kg ~ 2  funty  ;
  • bas  1 GV = 1  kilogramów  ; 1  kg = 1 gv;
  • metryki kwintal  1  q = 100  kilogramy  ; 1  kg = 0,01  q , nie myli z: kg ,
  • dugo quintal systemu cesarskiego angielskiego: okoo 50.802  kg ;
  • t  1  t = 1000  kilogram  ; 1  kg = 0,001  t .
  • gamma (symbol ), inna nazwa mikro g (Hg).
  • Korespondencja midzy kilogramem a starymi jednostkami odmierzonymi
    dostarczone kilogram kwintal metryczny tona
    dostarczone 1 0,5 dokadnie 0,005 5 × 10 -4
    powany 2 1 0,01 0,001
    kilogram 2 1 0,01 0,001
    kwintal metryczny 200 100 1 0,1
    tona 2000 1000 10 1

    Jednostki angielskie s do powszechnie uywane na caym wiecie. Powszechnie stosowane s jednostki systemu ontdupois (av), aw niektórych szczególnych przypadkach jednostki systemu troy (t): leki i metale szlachetne .

    • System Aitdupois
      • funt (lb r): 1  funt r = 0,453 592 37  kg  ; 1  kg = 2,204 622 6  funtów z przodu
      • uncja (oz r): 1  uncja r = 0,028 349 523 125  kg  ; 1  kg = 35,273 961 950 uncji
    • System trojaski
      • funt (funt t): 1  funt t = 0,373 241 721 6  kg  ; 1  kg = 2,679 228 881  funtów t
      • uncja (oz t): 1  uncja t = 0,031 103 476 8  kg  ; 1  kg = 32 150 747  uncji t

    Ponisza tabela przedstawia zalenoci midzy jednostkami; wartoci pisane kursyw wskazuj krzyówki midzy systemami anglosaskimi.

    Korespondencja z jednostkami imperialnymi (wartoci zaokrglone)
    sol oz av uncja ta funt t lb r kg
    sol 1 0,0353 0.0322 0,00268 0,00220 0,001
    oz av 28,3 1 0,911 0,0760 0,0625 ( 1 16 ) 0,0283
    uncja ta 31,1 1,097 1 0,0833 ( 1 / 12 ) 0,0686 0,0311
    funt t 373 13.2 12 1 0,823 0,373
    lb r 454 16 14,6 1,22 1 0,454
    kg 1000 35,3 32,2 2,68 2.20 1

    Karat inna jednostka masy.

    Uwagi i referencje

    Uwagi

    1. lub prawie °C powyej punktu potrójnego wody.
    2. Zgodnie ze szczególn teori wzgldnoci Alberta Einsteina , pozorna masa obserwatora obiektu o masie w spoczynku wzrasta wraz z jego prdkoci (gdzie jest wspóczynnik Lorentza ). Efekt ten jest miesznie may przy zwykych prdkociach, które s o kilka rzdów wielkoci wolniejsze ni wiato . W praktyce, z punktu widzenia kilograma, wpyw wzgldnoci na stao masy nie ma wpywu na jej definicj i realizacj.
    3. Funt odpowiada wówczas ~ 25  g srebra , czyli wartoci wagi zota rzdu grama. W praktyce, jednake, wprowadzenie zarodkowego franc w 1803 jest wykonywane w dodatkowy spadek wartoci: 1 Frank = 0,322 5  g zota na 900 / 1000 E (to jest 0.290 25  g czystego zota ) lub 5  g pienidzy .
    4. . Wspóczesne pomiary pokazuj, e woda osiga swoj maksymaln gsto w temperaturze 3984  °C .
    5. Prototyp n o  8 (41) zosta przypadkowo stemplowane z numerem 41, ale jego wyposaenie maj numer 8. Poniewa nie ma prototyp zdoby 8, jest ona wymieniona jako 8 (41).
    6. Przed opublikowaniem w 1994 r. raportu BIPM opisujcego wzgldn zmian masy prototypów, róne organizmy stosoway wasne techniki do ich czyszczenia. NIST, na przykad, namoczy i wypuka je najpierw w benzenie , a nastpnie w etanolu, po czym wyczyci je strumieniem podwójnie destylowanej pary wodnej.
    7. rednia zmiana masy pierwszej partii kopii w stosunku do PIK w cigu 100 lat wynosi +23,5  µg przy odchyleniu standardowym 30  µg .
    8. Warto 84 446 886 zostaa wybrana, poniewa ma szczególn waciwo: jej szecian jest podzielny przez 12. Tak wic przy tej definicji kilograma gram 12 C miaby cakowit liczb atomów: 50 184 508 190 229 061 679 538. Niepewno dotyczca staej Avogadro zostaa zmniejszona od czasu tej propozycji. W 2010 roku wynosi 6,022 141 29 (27) × 10 23 ze wzgldn niepewnoci standardow 50  ppm , tj. pierwiastek szecienny 84 446 887,4 ± 1,2. W tym przedziale s tylko dwie moliwe wartoci cakowite, 84 446 887 i 84 446 888. aden szecian nie jest podzielny przez 12; gram 12 C nie mona w zwizku z tym maj cakowit liczb atomów.

    Bibliografia

    1. [PDF] (en)   Zalecenie midzynarodowe R 52 Odwaniki szecioktne Wymagania metrologiczne i techniczne   [ archiwum du] , Midzynarodowa Organizacja Metrologii Prawnej ,
    2.   Jednostka masy (kilogram)   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag
    3. Uchway podjte na 25 th posiedzenie CGPM (2014)  " , na bipm.org ,(dostp 24 listopada 2015 )
    4.   Od teraz stale  , La Recherche ,, s.  18
    5.   Dlaczego kilogram zmieni mas  , Le Monde ,( przeczytaj online )
    6. (w)   midzynarodowy prototyp kilograma (IPK)   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag
    7. Projekt rezolucji A , strony 7-10, 26 th Generalna Konferencja Miar (13-16 listopada 2018).
    8. (w) Emily Conover,   To ju oficjalne: redefiniujemy kilogram   , ScienceNews ,( przeczytaj online , skonsultowano 16 listopada 2018 r. )
    9. (w)  " Perseusz Biblioteka Cyfrowa
    10. (w)  " Biblioteka Cyfrowa Perseusza
    11. Definicje leksykograficzne i etymologiczne kilogramu ze skomputeryzowanej skarbnicy jzyka francuskiego , na stronie Krajowego Centrum Zasobów Tekstowych i Leksykalnych
    12.   Kilogram   , na Omnilogie (dostp 11 czerwca 2021 ) .
    13.   Dekret dotyczcy wag i miar z 18 roku germinalnego 3 (7 kwietnia 1795)   , Digithèque materiaów prawnych i politycznych, Uniwersytet w Perpignan
    14. Leksykograficzne i etymologiczne definicje kilo ze skomputeryzowanej skarbnicy jzyka francuskiego , na stronie Krajowego Centrum Zasobów Tekstowych i Leksykalnych
    15. (w)   Praca naukowa BIPM   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag
    16. (en) RL Steiner i in. , Niepewno Ulepszenia elektronicznego kilograma NIST  " , IEEE Transakcje dotyczce oprzyrzdowania i pomiarów , tom.  56 N O  2, s.  592-596
    17. (w)   Reguy gry w golfa zatwierdzone przez R & A Rules Limited i The United Stats Golf Association   , randa.org,
    18. [PDF] (w) Wilkins,   Esej ku prawdziwemu charakterowi i jzykowi filozoficznemu  
    19. dekret dotyczcy wag i miar z 18 roku kiekowania 3 (7 kwietnia 1795)
    20. (en)   Dekret dotyczcy wag i miar   , The Decimal Metric System,
    21. (w) Ronald Edward Zupko, Rewolucja w pomiarach: zachodnioeuropejskie miary i wagi od czasów nauki , Wydawnictwo Diane,
    22.   Okrelanie jednostki wagi   , Historia miernika
    23.   Kilogram   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag , s.  32
    24. (w) Metrologia: rewolucja francuska  " , artemis.fr
    25.   Rozdzielczo 1 re GFCM (1889)   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag
    26. (w)   Lista danych fizykochemicznych dotyczcych wody   , London South Bank University
    27. (en)   Standard Reference Database Number 69   , NIST
    28. (w) TJ Quinn,   Nowe technologie w produkcji wzorców masy platynowo-irydowej   , Przegld Metali Platynowych , tom.  30 N O  2, s.  74-79 ( czytaj online [PDF] )
    29. [PDF] (w) ZJ Jabbour, SL Yaniv,   Kilogram i pomiary masy i siy   , J. Res. Natl. Inst. Stoisko. Technol. , tom.  106 n o  1,, s.  25-46 ( czytaj online )
    30. (i) G. Girard   okresowej weryfikacji trzecie Narodowych Prototypy kilogram  (1988/92) , Metrologia , tom.  31 N O  4,, s.  317-336 ( DOI  10.1088/0026-1394/31/04/007 , kod bib  1994Metro..31..317G )
    31. Kilogram wayby mniej ni kilogram!"  » , Maxisiences,
    32. (w)   Naukowcy zastanawiaj si, ile way kilogram   , Le Nouvel Observateur / Agence France Presse
    33.   Waga kilograma rodzi pytania   , Le Figaro,
    34. (en)   FAQs   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag
    35. (en) Uzyskiwanie miary kilograma  " , BBC
    36. (en) Ian M Mills, Peter J. Mohr, Terry J. Quinn, Barry N. Taylor Edwin R. Williams,   Weryfikacja kilograma: Decyzja, której czas nadszed   , Metrologia , vol.  42 N O  2, s.  71-80 ( DOI  10.1088/0026-1394/42/2/001 , Bibcode  2005Metro..42... 71M , czytaj online )
    37. [PDF] (w) Richard Davis,   Jednostka masy SI   , Metrologia , tom.  40, n o  6,, s.  299-305 ( DOI  10.1088/0026-1394/40/6/001 , Bibcode  2003Metro..40..299D , przeczytaj online )
    38. [PDF] (w) Richard S. Davis, Ponowna kalibracja z US National Prototype Kilogram  " , Journal of Bada National Bureau of Standards , Vol.  90, n o  4,( przeczytaj online )
    39. (w) R. Steiner, Zgadnij, dlaczego IPK dryfuje , NIST
    40. [zip] (in) Proceedings of the 22 th Generalna Konferencja Miar (padziernik 2003)  " , Generalna Konferencja Miar,
    41. (w) Tom Whipple,   Brudny sekret, dlaczego nie jeste tak ciki, jak mylisz   , The Times,
    42. Uchwaa nr 1 z 24 th CGPM (2011) , BIPM
    43. [PDF]   Midzynarodowy Ukad Jednostek Miar ( 9 th edition)   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag , str.  71
    44. [PDF] (in)   Zalecenie 1: preparatywne kroki w kierunku nowych definicji kilograma, w ampera, w stopniach Kelvina, a molem w zakresie staej Podstawowych   , 94 -go posiedzenia Midzynarodowy Komitet Miar i Wag,, s.  233
    45. (w)   NIST popiera propozycj odnowionego systemu jednostek miar   , NIST
    46. [PDF] (w) Ian Mills,   Projekt Rozdziau 2 dla broszury SI, Po redefinicjach podstawowych jednostek   , Midzynarodowe Biuro Miar i Wag,
    47. [PDF] Proceedings of the 24 th spotkanie z Generaln Konferencj Miar (padziernik 2011)  " , Sevres, Francja, Generalna Konferencja Miar, 17-21 padziernika 2011
    48. [PDF] (w) Konferencja Generalna ds. Zatwierdzonych Miar i Wag moe zamieni na Midzynarodowy Ukad Jednostek, w tym redefinicj kilograma.  » , Sèvres, Francja, Generalna Konferencja Wag i Miar,
    49. Jednostka czasu, druga na stronie BIPM
    50. Daniel Thibeault,   Kanadyjczycy na drodze do zrewolucjonizowania kilograma  , na ici.radio-canada.ca , SRC ,(dostp 24 grudnia 2017 )
    51. (w) Ian A. Robinson i in. ,   Wstpny pomiar staej Plancka przy uyciu bilansu watowego NPL Mark II   , Metrologia , tom.  44,, s.  427440
    52. (w) NIST poprawia dokadno metody 'Watt Balance' do definiowania kilograma  " , NIST
    53. (w)   Zastp teraz definicj artefaktu w kilogramach opart na naturze, mówi eksperci   , NIST
    54. Kilogram, jedna waga i dwie miary - Francja 24  ", Francja 24 ,( przeczytaj online , skonsultowano 16 listopada 2018 r. )
    55. (w) stay Avogadro  " , NIST
    56. (w) Theodore P. Hill, Jack = Miller, Albert C. Censullo,   W kierunku lepszej definicji kilograma   , Metrologia , t.  48, n o  3,, s.  83-86 ( DOI  10.1088/0026-1394/48/3/002 , Kod Bib  2011Metro..48... 83H , arXiv  1005.5139 )
    57. (w)   Australijskie Centrum Optyki Precyzyjnej   , Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
    58. [PDF] (w) Geoff Brumfiel, Przesunicie ywiou na kilogram  " , Nature , tom.  467,, s.  892 ( czytaj online )
    59. (w)   Projekt Avogadro   , Australijski Narodowy Instytut Pomiarowy
    60. (w)   Grupa robocza 1.24, Akumulacja jonów   , Physikalisch-Technische Bundesanstalt
    61. [PDF] (w) Mary Bowers,   Dlaczego wiat traci na wadze   , Karawana, 1-15 wrzenia 2009
    62. (w)   Poza kilogramem: redefinicja Midzynarodowego Ukadu Jednostek   , NIST
    63. (w) Ian A. Robinson i in. ,   W kierunku ostatecznego wyniku z NPL Mark II Watt Balance   , IEEE Transakcje dotyczce oprzyrzdowania i pomiarów , obj.  58, n o  4,, s.  936-941 ( DOI  10.1109 / TIM.2008.2008090 )
    64. (en)   Podrcznik NIST 133   ,, patrz   Zacznik E: Ogólne tabele jednostek miar   [PDF] , s.  159 (17) lub idem  " [doc] , s.  215.

    Zobacz równie

    Bibliografia

    • Tim Folger,   Ku definicji kwantowej kilograma   Pour La Science , n o  473,, s.  62-71
    • ( fr ) Wolfgang Ketterle i Alan Jamison,   Nowa definicja kilograma z perspektywy fizyki atomowej   , Physics Today , tom.  73 N O  5,, s.  33-38 ( DOI  10.1063/PT.3.4472 )

    Powizane artykuy

    Linki zewntrzne

    Mamy nadzieję, że informacje, które zgromadziliśmy na temat Kilogram, były dla Ciebie przydatne. Jeśli tak, nie zapomnij polecić nas swoim przyjaciołom i rodzinie oraz pamiętaj, że zawsze możesz się z nami skontaktować, jeśli będziesz nas potrzebować. Jeśli mimo naszych starań uznasz, że informacje podane na temat _title nie są całkowicie poprawne lub że powinniśmy coś dodać lub poprawić, będziemy wdzięczni za poinformowanie nas o tym. Dostarczanie najlepszych i najbardziej wyczerpujących informacji na temat Kilogram i każdego innego tematu jest istotą tej strony internetowej; kierujemy się tym samym duchem, który inspirował twórców Encyclopedia Project, i z tego powodu mamy nadzieję, że to, co znalazłeś o Kilogram na tej stronie pomogło Ci poszerzyć swoją wiedzę.

    Opiniones de nuestros usuarios

    Alexandra Kania

    Zawsze dobrze jest się uczyć. Dziękuję za artykuł o zmiennej Kilogram

    Lech Kowalewski

    To dobry artykuł dotyczący Kilogram. Podaje niezbędne informacje, bez ekscesów.