单元1任务1单位换算

2024/4/9单元1数据处理1任务1单位换算

单位制度的构成及种类单位换算方法国际单位制(SI制)米制英制手工单位换算采用Excel进行单位换算采用ChemCAD进行单位换算单位制汇总采用自编软件单位换算2024/4/9单元1数据处理2任务1单位换算

☆几个重要概念①因次(Dimension)或称量纲:表示物料性质和状态的基本物理量。如:长度(L),质量(M),时间(t)和温度(T)就是常用的因次。②因次式或量纲式:由因次组成的表示物理量特性的式子。如:体积因次式为L3,密度因次式为M/L3,速度因次式为L/t③单位(Unit):因次的具体表示。如:长度单位通常用米(m)表示,质量单位通常用千克(kg)表示等。

④单位制度:人为规定的计量制度。⑤单位制度的构成:

基本单位:一些彼此独立的物理量及单位。如长度(L),质量(M)等。

导出单位:利用物理学规律建立起基本单位和其他物理量单位之间的联系,即用基本单位表示出其他物理量的单位,如:牛顿N=1kg

m/s2。2024/4/9单元1数据处理3任务1

单位换算

一、

单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)[法]SystèmeInternationald’Unités[InternationalSystemofUnits]SI制是在米

千克

秒制(MKS制)即米制的基础上发展起来的。(1)SI的基本单位和辅助单位(表1-1)表1-1SI的基本单位和辅助单位

量的名称单位名称单位符号量的名称单位名称单位符号长度米m物质的量摩(尔)mol质量千克kg发光强度坎(德拉)cd时间秒s

电流安(培)A平面角弧度

热力学温度开(尔文)K球面角球面度

2024/4/9单元1数据处理4任务1

单位换算一、单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)(2)SI导出单位①直接用基本单位表示的SI导出单位(表1-2)表1-2化工中常用的用基本单位表示的SI导出单位

量的名称单位名称单位符号量的名称单位名称单位符号面积平方米m2加速度米每秒平方m/s2体积(容积)立方米m3密度千克每立方米kg/m3摩尔体积立方米每摩尔m3/mol质量摩尔浓度摩尔每千克mol/kg比体积(比容)立方米每千克m3/kg物质量浓度摩尔每立方米mol/m3速度米每秒m/s运动粘度平方米每秒m2/s2024/4/9单元1数据处理5任务1

单位换算一、单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)(2)SI导出单位②具有专门名称的SI导出单位(表1-3)具有专门名称的SI制导出单位共有19个,化工中常用的如表1-3。表1-3化工中常用的具有专门名称的SI制导出单位

量的名称单位名称单位符号用其他SI单位表示的关系式用SI基本单位表示的关系式力;重力牛[顿]N

kg

m/s2压力,压强;应力帕[斯卡]PaN/m2kg/(m

s2)能量;功;热量焦[耳]JN

mm2

kg/s2功率;辐射通量瓦[特]WJ/sm2

kg/s3摄氏温度摄氏度℃

K2024/4/9单元1数据处理6任务1

单位换算一、单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)(2)SI导出单位③用专门名称和基本单位表示的SI导出单位(表1-4)表1-4用专门名称和基本单位表示的部分SI导出单位量的名称单位名称用其他SI单位表示的关系式用SI基本单位表示的关系式粘度（动力）帕[斯卡]秒Pa

skg/(m

s)力矩牛顿米N

mm2

kg/s2表面张力牛顿每米N/mkg/s2摩尔热容焦/(开

摩尔)J/(mol

K)m2

kg/(s2

mol

K)2024/4/9单元1数据处理7任务1

单位换算一、单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)(3)SI词头和倍数单位表1-5SI词头

因素词头名称

符号因素词头名称符号1018艾[可萨](exa)E10

1分decid1015拍[它](peta)P10

2厘centic1012太[拉](tera)T10

3毫millim109吉[咖](giga)G10

6微micro

106兆(mega)M10

9纳[诺]nanon103千(kilo)k10

12皮[可]picop102百(hecto)h10

15飞[母托]femtof101十(deca)da10

18阿[托]attoa2024/4/9单元1数据处理8任务1

单位换算一、单位制度的构成及其种类（一）国际单位制(SI制)(3)SI词头和倍数单位词头使用规则：①词头符号用正体字,词头符号和单位符号之间不留间隙,如:kJ、MPa。②带词头单位符号上有指数,则表明倍数单位或分数单位按指数自乘,如:1cm3=(0.01m)3=10

6m3。③不允许把两个以上SI词头叠起来用,如:10

9m=1nm,不能写成1m

m返回2024/4/9单元1数据处理9任务1单位换算一、单位制度的构成及其种类（二）米制根据选定的基本单位不同,单位制又分为绝对单位制及工程单位制（重力单位制）两种:☆绝对单位制——以长度、质量及时间为基本单位。☆工程单位制——以长度、力及时间为基本单位。(1)厘米

克

秒（CGS）制如力的单位:1dyne=1g

1cm/s2=1g

cm/s2(2)米

千克

秒（MKS）制如力的单位：1N=1kg

1m/s2=1kg

m/s2(3)米制工程制基本单位：长度（m）、力（公斤力、kgf）、时间（s）

1公斤力——1千克质量物体于真空中（重力加速度9.81米/秒2）所受的重力，即:1kgf=1kg

9.81m/s2=9.81kg

m/s2=9.81N1质量工程单位——一物体在1公斤力的作用下，得到1米/秒2的加速度，则该物体的质量为1质量工程单位（公斤力

秒2/米），即：

返回2024/4/9单元1数据处理10任务1单位换算一、单位制度的构成及其种类（三）英制英制的绝对单位是英尺

磅

秒制。英制的工程单位制有英国工程制和美国工程制两种。(1)英尺

磅

秒(FPS)制基本单位:长度(ft),质量(磅,lb),时间(s)

如:力的单位称磅达(Poundle)(Pdl)即:1Pdl=1lb

1ft/s2=1lb

ft/s2(2)英国工程制基本单位:长度(ft),力(lbf),时间(s)1质量工程单位——磅力

秒2/英尺,称斯勒(Sl

g),即：

(3)美国工程制基本单位(有4个):长度(ft),磅质(lbm),磅力(lbf),时间(s)1磅力——1磅质物体在地面所受之重力,重力加速度为32.174英尺/秒2。为符合牛顿定律,必须引入力和质量之间的比例常数,以符号gC表示,即牛顿公式表示为：

返回2024/4/9单元1数据处理11一、单位制度的构成及其种类表1-6常用的几种单位制

量的名称国际单位制（SI）绝对单位制工程单位制CGS制MKS制FPS制米制英国、美国单位名称(符号)单位名称(符号)单位名称(符号)单位名称(符号)单位名称(符号)单位名称(符号)基本单位长度米（m）厘米(cm)米(m)英尺(ft)米(m)英尺(ft)质量千克（kg）克(g)千克(kg)磅(lb)公斤力

秒2/米(kgfs2/m)斯勒或磅质(Slug或lbm)时间秒（s）秒(s)秒(s)秒(s)温度开尔文（K）

物质的量摩尔（mol）

秒(s)秒(s)电流安培（A）

发光强度坎德拉（cd）

重要导出单位体积米3（m3）厘米3(cm3)米3（m3）英尺3(ft3)米3（m3）英尺3(ft3)力牛顿（N）达因（dny）牛顿（N）磅达(Pdl)公斤力(kgf)磅力(lbf)压力帕斯卡（Pa）达因/厘米2大气压(atm)N/m2大气压(atm)Pdl/ft2kgf/m2lbf/ft2能,功,热量焦耳（J）尔格(erg)卡(cal)焦耳（J）kcalPdl

ft英热单位(Btu)kgf

mkcallbf

ft英热单位(Btu)功率瓦特（W）尔格/秒瓦特（W）马力(HP)kgf

m/s马力(HP)温度摄氏度（℃）摄氏度（℃）开尔文(K)摄氏度（℃）开尔文(K)华氏度(℉)兰氏度(ºR)摄氏度（℃）开尔文(K)华氏度(℉)兰氏度(ºR)返回2024/4/9单元1数据处理12任务1单位换算二、单位换算方法（一）手工单位换算(1)单纯单位换算①将不同单位制的换算系数写成比例形式；②将各比例式连乘或连除运算。举例:例1-125℃时水的粘度为0.8937厘泊,换算成千克/(米

时)及帕

秒。(1厘泊=0.01泊，1泊=1克/(厘米

秒))解:2024/4/9单元1数据处理13任务1单位换算二、单位换算方法（一）手工单位换算(1)单纯单位换算①将不同单位制的换算系数写成比例形式；②将各比例式连乘或连除运算。课堂小练习:1-1将压力为2106dyn/cm2换算为Pa;(1dyn=105N)1-21000kg水以50m/h的流速流动,试求其动能,用J单位表示;1-5500kcal热能,热效率为75%,在10分钟内传给物体,求传热速率,用下列单位表示:(1)kcal/s;(2)kW；2024/4/9单元1数据处理14任务1单位换算二、单位换算方法（一）手工单位换算(1)单纯单位换算①将不同单位制的换算系数写成比例形式；②将各比例式连乘或连除运算。课堂小练习:1-1将压力为2106dyn/cm2换算为Pa;1-21000kg水以50m/h的流速流动,试求其动能,用J单位表示;2024/4/9单元1数据处理15任务1单位换算二、单位换算方法（一）手工单位换算(1)单纯单位换算①将不同单位制的换算系数写成比例形式；②将各比例式连乘或连除运算。课堂小练习:1-5500kcal热能,热效率为75%,在10分钟内传给物体,求传热速率,用单位(1)kcal/s;(2)kW；解:(1)5000.75/(1060)=0.625kcal/s

(2)2024/4/9单元1数据处理16任务1单位换算二、单位换算的方法（一）手工单位换算(2)因次方程的单位换算①原理:等号两侧的因次相等；②方法:同单位换算③举例,例1-2因次方程:

p=0.435LV/D2式中

p——压降,lbf/ft2;L——管长,ft;V——流体速度,ft/s;

——流体粘度,lbm/(ft

s);D——管径,ft。计算:A)若以上方程是正确的,则常数0.435的单位是什么?B)若

p用SI制表示,其他变量的单位不变,则新常数为多少?C)方程中各变量均用SI制表示，则其常数就为多少？

解:A)左边

p的单位:lbf/ft2、右边:

常数0.435的单位:

B)

p用SI制表示时新常数:无单位！2024/4/9单元1数据处理17任务1单位换算二、单位换算的方法（一）手工单位换算(2)

因次方程的单位换算③举例,

例1-2,因次方程:

p=0.435LV/D2C)方程中各变量均用SI制表示，则其常数为：改用SI制后的各变量为：L

、V

、

、D

不能采用与前面单位换算一样的方法顺序，因单位换算相当于是将最终结果进行等量替换。方程中变量单位替换必须逐一找出新、旧变量之间的关系代入原计算，否则换算之后的系数刚好相反。

代入原式:2024/4/9单元1数据处理18任务1单位换算二、单位换算的方法（一）手工单位换算(2)

因次方程的单位换算课程练习:1-7流体流经一圆管,由摩擦所产生的压力降可用下式表示:式中

p-压力降;u-流速;L-管长;

-流体的密度;D-管径。试分别以SI及米制工程制列出

p、u、L、

与D的单位,并求出摩擦系数f的单位。解:①SI制:②米制工程制

:返回2024/4/9单元1数据处理19任务1单位换算二、单位换算的方法（二）采用Excel进行单位换算(1)方法一——单元格驱动法返回红色部分为可改变部分,其余部分为计算结果部分2024/4/9单元1数据处理20任务1单位换算二、单位换算的方法（二）采用Excel进行单位换算(2)方法二——Excel自带工程函数换算☆此功能只有Office2003后才具有,换算函数:CONVERT☆语法形式为:CONVERT(number,from_unit,to_unit)

其中Number为以from_units为单位的需要进行转换的数值。From_unit为数值number的单位,To_unit为结果的单位。☆函数CONVERT中from_unit和to_unit的参数接受的附表的文本值,可参阅相关书籍。☆如将1000g换算为磅(lbm),输入格式为:=convert(1000,”g”,”lbm”)返回2024/4/9单元1数据处理21任务1单位换算二、单位换算的方法（二）采用Excel进行单位换算(2)方法二——Excel自带工程函数换算:CONVERT返回重量和质量Fromunittounit能量Fromunittounit时间Fromunittounit功率Fromunittounit克"g"焦耳"J"年"yr"马力"HP"斯勒格"sg"尔格"e"日"day"瓦特"W"磅（常衡制）"lbm"热力学卡"c"小时"hr"磁

U(原子质量单位)"u"IT卡"cal"分钟"mn"特斯拉"T"盎司(常衡制)"ozm"电子伏"eV"秒"sec"高斯"ga"距离

马力-小时"HPh"压强

液体度量