国际单位制与基本物理常量
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
m
米是光在真空中于1/299 792 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
s
-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2×107 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540×101 2赫兹的单辐射,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)
E
10-1
分(deci)
d
1015
拍[它](peta)
P
10-2
厘(centi)
c
1012
[拉](tera)
T
10-3
毫(milli)
m
109
吉[咖](giga)
G
10-6
微(micro)
106
兆(mega)
M
10-9
纳[诺](nano)
n
103
千(kilo)
k
10-12
皮[可](wexa)
p
102
百(hecto)
h
10-15
飞[母托](femto)
f
101
十(deca)
da
10-18
阿[托](atto)
a
4. 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
c
3.0×108m/s
299 792 458m/s
(精确)
真空磁导率
4×10-7N/A2
4×10-7N/A2
1.256 637 061 4×10-6N/A2
(精确)
真空电容率
8.85×10-12F/m
8.854 187 817×10-12 F/m
(精确)
万有引力常量
G
6.67×10-11m3/(kg·s2)
6.672 59(85)×10-11 m3/(kg·s2)
128
普朗克常量
h
6.63×10-34/J·s
1.05×10-34/J·s
6.626 075 5(40)×10-34/J·s
1.054 572 66(63)×10-34/J·s
0.60
0.60
阿伏伽德罗常量
NA
6.022×1023/mol
6.022 136 7(36)×1023/mol
0.59
摩尔气体常量
R
8.31J/(mol·K)
8.314 510(70)J/(mol·K)
8.4
玻尔兹曼常量
kB
1.38×10-23J/K
1.380 658(12)×10-23J/K
8.4
斯特蕃-玻尔兹曼常量
5.67×10-8W/(m2·K4)
5.670 51(19)×10-8W/(m2·K4)
34
维恩位移定律常量
b
2.897×10-3m·K4
2.897 756(24)×10-3m·K4
8.4
摩尔体积(理想气体,T=273.15K,p =101 325Pa)
Vm
22.4×10-3m3/mol
22.414 10(19)×10-3m3/mol
8.4
基本电荷
e
1.60×10-19C
1.602 177 33(49)×10-19C
0.30
电子质量
me
9.11×10-31kg
9.109 389 7(49)×10-31kg
0.59
质子质量
mp
1.67×10-27kg
1.672 623 1(10)×10-27kg
0.59
中子质量
mn
1.67×10-27kg
1.674 928 6(10)×10-27kg
0.59
经典电子半径
re
万有引力常数
2.82×10-15kg
2.817 940 92(38)×10-15 kg
0.13
波尔半径
a0
5.29×10-11m
5.291 772 49(24)×10-11m
0.045
电子比荷
e/m
1.76×1011C/kg
1.758 819 62(53)×1011C/kg
0.30
电子磁矩
μe
9.28×10-24J/T
9.284 770 1(31)×10-24J/T
0.34
质子磁矩
μp
1.41×10-26 J/T
1.410 607 61(47)×10-26 J/T
0.34
中子磁矩
μn
0.966×10-26J/T
0.966 237 07(40)×10-26J/T
0.41
康普顿波长
C
2.43×10-12m
2.426 310 58(22) ×10-12m
0.089
磁通两字,h/2e
Ф
2.07×10-15Wb
2.067 834 61(61) ×10-15Wb
0.30
波尔磁子,e/2me
μB
9.27×10-24J/T
9.274 015 4(31)×10-24J/T
0.34
核磁子,(e)/(2me)
μN
5.05×10-27 J/T
5.050 786 6(17)×10-27J/T
0.34
里德伯常量
R
1.097×107/m
1.097 373 153 4(13)×107/m
0.0012
原子(统一)质量单位,原子质量常量
mu
1.66×10-27kg
931.5MeV/c2
1.660 540 2(10)×10-27kg
0.59
1埃
1=1×10-10m
1光年
l.y.
1l.y=9.46×1015m
1电子伏(特)
eV
1eV=1.602×10-19J
0.30
1特(斯拉)
T
1T=1×10-4G
热功当量
J
4.186J/cal
标砖大气压
P0
101 325Pa×10-3
冰点绝对温度
T0
273.15K
标准状态下声音在空气中传播速度
v0
331.46m/s
钠光谱中黄线波长
D
589.3×10-9m
镉光谱中红线波长
643.846 96×10-9m
5. 在20℃时固体和液体的密度
物质
密度/(kg/m3)
物质
密度/(kg/m3)
2 698.9
石英
2500~2800
8960
水晶玻璃
2900~3000
7874
冰(0℃)
880~920
10500
乙醇
789.4
19320
乙醚
714
19300
汽车用汽油
710~720
21450
弗利昂-12(氟氯烷-12)
1329
11350
变压器油
840~890
7298
甘油
1260
水银
13546.2
7600~7900
6. 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)
0
999.841
16
998.943
32
995.025
1
999.900
17
998.774
33
994.702
2
999.941
18
998.595
34
994.371
3
999.965
19
998.405
35
994.031
4
999.973
20
998.203
36
993.68
5
999.965
21
997.992
37
993.33
6
999.941
22
997.770
38
992.96
7
999.902
23
997.538
39
992.59
8
999.849
24
997.296
40
992.21
9
999.781
25
997.044
50
988.04
10
999.700
26
996.783
60
983.21
11
999.605
27
996.512
70
977.78
12
999.498
28
996.232
80
971.80
13
999.377
29
995.944
90
965.31
14
999.244
30
995.646
100
958.35
15
999.099
31
995.340
7. 在海平面上不同纬度处的重力加速度
纬度φ(度)
g/(m/s2)
纬度φ(度)
g/(m/s2)
0
9.780 49
50
9.810 79
5
9.780 88
55
9.815 15
10
9.782 04
60
9.819 24
15
9.783 94
65
9.822 94
20
9.786 52
70
9.826 14
25
9.789 69
75
9.828 73
30
9.783 38
80
9.830 65
35
9.797 46
85
9.831 82
40
9.801 80
90
9.832 21
45
9.806 29
8. 固体的线膨胀系数
物质
温度或温度范围/℃
/(×10-6 -1)
0~100
23.8
0~100
17.1
0~100
12.2
0~100
14.3
0~100
19.6
钢(0.05%碳)
0~100
12.0
康铜
0~100
15.2
0~100
29.2
0~100
32
0~100
9.1
0~100
4.5
石英玻璃
20~200
0.56
窗玻璃
20~200
9.5
花岗石
20
6~9
瓷器
20~700
3.4~4.1
9. 在20℃时某些金属的弹性模量(杨氏模量)
金属
杨氏模量Y
GPa
kgf/mm2
69~70
7 000~7 100
407
41 500
186~206
19 000~21 000
103~127
10 500~13 000
77
7 900
69~80
7 000~8 200
78
8 000
203
20 500
235~245
24 000~25 000
合金钢
206~216
21 000~22 000
碳钢
196~206
20 000~21 000
康铜
160
16 300
10.1 在20℃时与空气接触的液体的表面张力系数
液体
/(×10-3N/m)
液体
/10-3N/m)
石油
30
甘油
63
煤油
24
水银
513
松节油
28.8
篦麻
36.4
72.75
乙醇
22.0
肥皂溶液
40
乙醇(在60℃时)
18.4
弗利昂-12
9.0
乙醇(在0℃时)
24.1

10.2 在不同温度下与空气接触的水的表面张力系数
温度/℃
/10-3N/m)
温度/℃
/10-3N/m)
温度/℃
/10-3N/m)
0
75.62
16
73.34
30
71.15
5
74.90
17
73.20
40
69.55
6
74.76
18
73.05
50
67.90
8
74.48
19
72.89
60
66.17
10
74.20
20
72.75
70
64.41
11
74.07
21
72.60
80
62.60
12
73.92
22
72.44
90
60.74
13
73.78
23
72.28
100
58.84
14
73.64
24
72.12
15
73.48
25
71.96
11. 不同温度时水的粘滞系数
温度/℃
粘滞系数
温度/℃
粘滞系数
Pa·s
×10-6kgf·s /mm2
Pa·s
×10-6kgf·s /mm2
0
1787.8
182.3
60
469.7
47.9
10
1305.3
133.1
70
406.0
41.4
20
1004.2
102.4
80
355.0
36.2
30
801.2
81.7
90
314.8
32.1
40
653.1
66.6
100
282.5
28.8
50
549.2
56.0
12. 某些液体的粘滞系数
液体
温度/℃
/(Pa·s)
液体
温度/℃
/(Pa·s)
汽油
0
1788
甘油
-20
134×106
18
530
0
121×105
甲醇
0
817
20
1499×103
20
584
100
12 945
乙醇
-20
2780
蜂蜜
20
650×104
0
1780
80
100×103
20
1190
鱼肝油
20
45600
乙醚
0
296
80
4 600
20
243
水银
-20
1855
变压器
20
19800
0
1685
篦麻油
10
242×104
20
1554
葵花子油
20
50000
100
1224
13. 不同温度时干燥空气中的声速
单位:m/s
温度/℃
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
  60
366.05
366.60
367.14
367.69
368.24
368.78
369.33
369.87
370.42
370.96
  50
360.51
361.07
361.62
362.18
362.74
363.29
363.84
364.39
364.95
365.50
  40
354.89
355.46
356.02
356.58
357.15
357.71
358.27
358.83
359.39
359.95
  30
349.18
349.75
350.33
350.90
351.47
352.04
352.62
353.19
353.75
354.32
  20
343.37
343.95
344.54
345.12
345.70
346.29
346.87
347.44
348.02
348.60
  10
337.46
338.06
338.65
339.25
339.84
340.43
341.02
341.61
342.20
342.58
    0
331.45
332.06
332.66
333.27
333.87
334.47
335.07
335.67
336.27
336.87
-10
325.33
324.71
324.09
323.47
322.84
322.22
321.60
320.97
320.34
319.52
-20
319.09
318.45
317.82
317.19
316.55
315.92
315.28
314.64
314.00
313.36
-30
312.72
312.08
311.43
310.78
310.14
309.49
308.84
308.19
307.53
306.88
-40
306.22
305.56
304.91
304.25
303.58
302.92
302.26
301.59
300.92
300.25
-50
299.58
298.91
298.24
397.56
296.89
296.21
295.53
294.85
294.16
293.48
-60
292.79
292.11
291.42
290.73
290.03
289.34
288.64
287.95
287.25
286.55
-70
285.84
285.14
284.43
283.73
283.02
282.30
281.59
280.88
280.16
279.44
-80
278.72
278.00
277.27
276.55
275.82
275.09
274.36
273.62
272.89
272.15
-90
271.41
270.67
269.92
269.18
268.43
267.68
266.93
266.17
265.42
264.66
14. 固体导热系数

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