こんにちは。
あーるです。
今回は検定時に出題される単位関係について解説して行きたいと思います。
問1で必ずといっていいほど出題されますので、ぜひ解答できるようにマスターしておきましょう。
目次
SI単位系
長さや質量などの量を計るには、計量単位が基準となります。
色々な学術分野において少しずつ違う単位を使用している状態は色々と不便になることから、1960年に「世界共通に使える実用単位系」として、国際単位系(SI)が採択されました。
SI単位には、SI基本単位、SI組立単位、SI接頭語に分けられます。
また、SI単位と併用される単位もあります。
ここから、各SI項目について解説していきます。
SI基本単位
SI基本単位は7つありますが、赤字のものは高圧ガス関係でもよく使われます。
数自体は少ないので全て覚えておきましょう。
例
「SI基本単位には、時間(s)、長さ(m)、質量(kg)、熱力学温度(K)、
物質量(mol)、電流(A)、光度(cd)の7個がある。」は正しいか?
量 | 単位名称 | 記号 |
---|---|---|
時間 | 秒 | s |
長さ | メートル | m |
質量 | キログラム | kg |
熱力学温度 | ケルビン | K |
物質量 | モル | mol |
電流 | アンペア | A |
光度 | カンデラ | cd |
SI組立単位
SI組立単位とは、SI基本単位を組合せて作る単位です。
よく出題される形式としては、変換の問題が出題されます。
赤字のものは過去に出題されています。SI基本単位だけで表記できるようにしておきましょう。
例
「圧力のSI単位はPaであるが、SI基本単位のみで表すとm-1・kg・s-2である」は正しいか?。
量 | 単位名称 | 記号 | 他のSI単位による 表し方 | SI基本単位による 表し方 |
---|---|---|---|---|
面積 | 平方メートル | m2 | ||
体積 | 立法メートル | m3 | ||
速度 | メートル毎秒 | m/s | ||
加速度 | メートル毎秒毎秒 | m/s2 | ||
密度(質量密度) | キログラム毎立法メートル | kg/m3 | ||
モル質量 | キログラム毎モル | kg/mol | ||
モル体積 | 立法メートル毎モル | m3/mol | ||
流量 | 立法メートル毎秒 | m3/s | ||
質量流量 | キログラム毎秒 | kg/s | ||
物質量濃度 | モル毎立法メートル | mol/m3 | ||
平面角 | ラジアン | rad | m・m-1 | |
力 | ニュートン | N | m・kg・s-2 | |
圧力・応力 | パスカル | Pa | N/m2 | m-1・kg・s-2 |
エネルギー・仕事・熱量 | ジュール | J | N・m | m2・kg・s-2 |
仕事率・工率・動力 | ワット | W | J/s | m2・kg・s-3 |
粘度 | パスカル秒 | Pa・s | m-1・kg・s-1 | |
熱伝導率 | ワット毎メートル毎ケルビン | W/(m・K) | m・kg・s-3・K-1 | |
比熱容量 | ジュール毎キログラム毎ケルビン | J/(kg・K) | m2・s -2・K-1 | |
モル熱容量 | ジュール毎モル毎ケルビン | J/(mol・K) | m・kg・s-2・K-1・mol-1 |
SI単位と併用される単位
こちらはSI単位ではないがSIと併用が認められている単位も出題されます
よく出るのは、下の項目でしょうか。
量 | 単位名称 | 記号 |
---|---|---|
時間 | 分 | min |
〃 | 時 | h |
〃 | 日 | d |
体積 | リットル | L |
質量 | トン | t |
SI接頭語
SI接頭語は計算問題でよく使われますので、主要なものは覚えておきましょう。
乗数 | 接頭語 | 記号 |
---|---|---|
109 | ギガ | G |
106 | メガ | M |
103 | キロ | k |
10-2 | センチ | c |
10-3 | ミリ | m |
10-6 | マイクロ | μ |
10-9 | ナノ | n |
高圧ガスの保安技術よく使われる単位について
温度の単位
基本的には熱力学温度(K)を使用します。
みなさんが普段の生活の中で使用している(℃)はセルシウス度といい、SI組立単位になっています。
ケルビン(K)とセルシウス度(℃)の関係性は
$$t[℃]=({t}+{273.15}){[K]}$$
例
「30[℃]は何[K]か?」
解.$${30[℃]}+{273.15[K]}=303.15[K]$$
力・圧力・応力の単位
力の単位F[N]は
$$F={m}{a}$$
F:力[N]、m:質量[kg]、a:加速度[m/s2]
圧力・応力の単位p[pa]は
$$p=\frac{F}{A}$$
p:圧力[Pa]、F:力[N]、A:面積[m2]
エネルギー・仕事・熱量・仕事率の単位
仕事の単位W[J]は
$$W={F}{l}$$
W:仕事[J]、F:力[N]、l:距離[m]
仕事率・工率・動力の単位P[W]は
$$P=\frac{E}{t}$$
P:仕事率[W]、E:エネルギー[J]、t:時間[s]
最後に
単位は出題数では少ないですが、問題自体もそこまで難しくないため、ぜひマスターして得点源にして行きましょう。
ありがとうございました。
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