第5讲量和单位的名称,符号及书写规则

我国法定计量单位及常见使用错误1984-02-27，国务院发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》,确定了以先进的国际单位制(SI)单位为基础的我国法定计量单位(以下简称法定单位).这是进一步统一我国计量制度的一项重要决策.1我国法定计量单位我国法定计量单位是国务院发布的在全国采用的计量单位.1.1构成以SI单位为基础，加上国家选定的若干非SI的单位构成，具体包括5部分.1)SI基本单位共7个(表1)，分别是相互独立的最重的7个基本量的单位.它们是SI单位的基础.表1SI基本单位量名称单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd2)具有专门名称的SI导出单位SI导出单位是借助乘、除符号，通过代数式运算用基本单位表示的单位.如：力的单位kg·m/s2或kg·m·s－2.为了使用上的方便和习惯，也为了纪念杰出的科学家，在SI中对22个导出单位给出了专门名称(表2)，其中17个用科学家的名字命名的.(表2中催化活性的单位kat是1999年第21届国际计量大会决定增加的.)表2具有专门名称的SI导出单位量名称单位名称单位符号其他符号频率赫[兹]Hzs-1力牛[顿]Nkg·m/s2压力，压强，应力帕[斯卡]PaN/m2能[量]，功，热量焦[耳]JN·m功率，辐[射能]通量瓦[特]WJ/s电荷[量]库[仑]CA·s电压,电动势,电位,(电势)伏[特]VW/A电容法[拉]FC/V电阻欧[姆]ΩV/A电导西[门子]SA/V磁通[量]韦[伯]WbW·s磁通[量]密度,磁感应强度特[斯拉]TWb/m2电感亨[利]HWb/A摄氏温度摄氏度℃K[放射性]活度贝可[勒尔]Bqs-1吸收剂量戈[瑞]GyJ/kg剂量当量希[沃特]SvJ/kg光通量流[明]lmcd·sr[光]照度勒[克斯]lxlm/m2[平面]角弧度rad1m/m=1立体角球面度sr1m2/m2=1催化活性卡塔(未标准化)katmol/s3)我国选定的非SI的单位共16个(表3)，其中14个为国际计量大会选定的可与SI并用(11个)或暂时可与SI并用（3个）的非SI单位.表3我国选定的非SI的单位量名称单位名称单位符号时间分min[小]时h天(日)d[平面]角[角]秒″[角]分′度°质量吨t原子质量单位u体积升L,(l)能电子伏eV级差分贝dB长度海里nmile速度节kn面积公顷hm2旋转速度转每分r/min线密度特[克斯]tex4)由以上单位组合而成的单位凡由1)～3)节列出的45个法定单位通过乘或除组合而成的单位,只要具有物理意义,都是法定单位(示例见表4).5)由SI词头与以上单位构成的倍数单位表5SI词头因数英文名称中文名称符号1024yotta尧[它]Y1021zetta泽[它]Z1018eza艾[可萨]E1015peta拍[它]P1012tera太[拉]T109giga吉[伽]G106mega兆M103kilo千k102hecto百h101deca十da10－1deci分d10－2centi厘c10－3milli毫m10－6micro微μ10－9nano纳[诺]n10－12pico皮[可]p10－15femto飞[母托]f10－18atto阿[托]a10－21zepto仄[普托]z10－24yocto幺[科托]y凡是由SI词头与法定单位构成的十进倍数或分数单位，都是法定单位.例如：hm(百米)，μmol(微摩)，kW·h(千瓦时)，mol/mL(摩每毫升),MeV·m2/kg(兆电子伏二次方米每千克)等。1.2具体应用形式法定单位的具体应用形式是GB3100~3102.1~13《量和单位》.现行有效的是1993年修订发布的标准.这套系列标准共有15个,是等效采用了国际标准ISO1000:1992和ISO31-0~13:1992,参考了其他国家和地区的标准,结合我国的国情制定而成的,它们完全贯彻了中华人民共和国法定计量单位.涉及自然科学各个领域,是各行各业必须执行的强制性、基础性的国家标准.这套标准是我国科学技术方面的重要的基础性文件,也是理工农医各学科的共同语法基础.2量及量单位的符号2.1量及其符号（量的符号用斜体字母）物理量可以简称为量，其定义是“现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性”.也包括标准中列出的单位为1的“计量数”，如分子数、相数、主量子数等.国家标准共列出了各学科常用的614个量，并按科学的命名规则(参见GB3101—1993的附录A《物理量名称中所用术语的规则》,共有15条规则)给出了它们的名称和符号.我们要按规定的原则，正确地使用量及其符号.量的符号必须用斜体字母表示，区分大小写。pH除外。2.1.1常见错误使用的量名称1)已废弃的示例见表6.表6常见废弃量名称与标准量名称对照示例废弃量名称标准量名称比重体积质量,[质量]密度相对体积质量,相对密度绝对温度，开氏温度热力学温度比热质量热容,比热容电流强度电流电量电荷[量]分子量相对分子质量,分子质量重量百分数，重量百分浓度质量分数体积百分数,体积百分浓度体积分数摩尔浓度，当量浓度物质的量浓度,浓度粒子剂量粒子注量放射性强度，放射性[放射性]活度2)“单位+数”摩尔数→物质的量；吨数→质量；瓦数→功率；米数→长度，高度；天数,年数→时间；卡路里摄入量→热量摄入量；(红细胞个数→红细胞数).3)书写错误阿伏伽德罗常数，阿佛加德罗常数→阿伏加德罗常数；傅立叶数，付立叶数，付里叶数→傅里叶数；费米能→费密能；驰豫时间→弛豫时间摩擦系数→摩擦因数；活度系数→活度因子；内能→热力学能；扬氏模量→弹性模量；电位移→电通[量]密度；优先采用国际标准和国家标准推荐的新名称,不用备注栏或括号内列出的暂时许用但迟早会废除的旧名称,是为了促进物理量的术语名称早日标准化、单一化.★不要滥用“浓度”浓度是物质的量浓度的简称，其单位为mol/m3或mol/L.单位为g/L的应称质量浓度；单位为1的质量(体积)百分比浓度应称质量(体积)分数；单位为mol/kg的应称溶质B的质量摩尔浓度.★慎用“含量”含量不是物理量，其含义不确切：商品标志上的含量指质量或体积；科技文献中的含量包括了有关混合物组成的各个量，如质量分数、体积分数、质量浓度等.a.“含量”可用于定性描述混合物中各组分的多少.如“大米的淀粉含量高,蛋白质含量低”.b.根据含量的具体所指，将其改为标准化的名称及表达方式.如“空气中O2的含量为20%”应改为“空气中O2的体积分数为20%”(也可用0.20).也可写成φ(O2)=20%.要注意的是不能把2个量纲不同的量的比值改用“%”表示含量,如不能把15g/100mL的葡萄糖水称为“15%葡萄糖”.正确表述为“质量浓度为0.15g/mL的葡萄糖”.c.必要时可用2个单位之比表示含量.如“茶叶含硒量为3.5μg/kg”,这种表示比较直观且不会产生歧义.2.1.2量的符号每个量都有1个甚至2个以上符号.标准规定：a.用单个拉丁字母或希腊字母，必要时可加下标或其他说明性标记；b.25个用来描述传递现象的特征数由2个字母构成(如马赫数Ma，雷诺数Re等)；c.必须使用斜体字母（只有pH例外）.量符号使用常见问题：1)没有使用标准规定的符号示例见表7.表7非标准量符号与标准量符号对照示例量名称非标准量符号标准量符号质量M,W,P,μm力f,N,TF压力,压强Pp摄氏温度Tt,θ磁感应强度HBB的浓度CBcB质量分数ωw体积分数ψφ元电荷ee2)用多个字母构成量符号·这多个字母通常来自英文量名称的缩写,示例见表8.表8常见多字母构成的错误量符号及建议符号量名称不正确量符号建议符号体质量(体重)BWm,(mb)临界高温CHTTc,h临界低温CLTTc,l干质量(干重)DWmd鲜质量(鲜重)FWmf动脉血压APpa静脉血压VPpv氧分压PO2p(O2)一氧化碳分压PCOp(CO)不能写成pCO信噪比SNRRSN,γSN3)把化学元素符号作为量符号使用CO2∶O2=1∶5，这是不规范的.如指质量比：m(CO2)∶m(O2)=1∶5；如指体积比：V(CO2)∶V(O2)=1∶5；如指浓度比：c(CO2)∶c(O2)=1∶5.又如Ca=20mg、MnO2%=30%、wt%、vol%、mol%、at%等表示方式都是不规范的，正确的表示方式分别为m(Ca)=20mg、w(MnO2)=30%、w、φ、x或y.4)把量纲不为一的量符号作纯数使用压强的对数lgp(kPa)应改为lg(p/kPa);5）量符号的组合不符合规范相乘：x×y→xy,x·y特征数与其他量相乘：Mab→Ma·b或Mab.矢量相乘：不加乘号与加“·”和“×”的运算结果意义各不相同,例如ab的结果为张量,a×b的结果为矢量,a·b的结果为标量,因此，乘号不可随意变换.2.1.3量符号的下标在某些情况下，不同的量有相同的符号，或是对一个量有不同的应用或要表示不同的值时，常采用下标予以区分.例如：为了区分热量Q的理论值、实验值和计算值，加下标后热量的这3个量值的符号分别为Qth、Qexp和Qc.国际电工委员会(IEC)专门制定了量符号下标规则，SI基本上采用了这一规则.下标区分正斜体的规则：下标为量符号，表示变动性数字的字母，坐标轴符号和表示几何图形中的点、线、面、体的字母时用斜体；其余用正体.下标区分大小写的规则：量符号、单位符号等作下标，大小写同原符号；来源于人名的缩写作下标用大写；一般情况用小写.示例见表9.表9量符号下标字体的正误对照示例量名称正确量符号错误量符号(2个)电压Ui(i=1,2)Ui(i=1,2)力的x分量FxFx△ABC面积S△ABCS△ABC势能EpEp,EP费密温度TFTf,TF2.2单位的符号（有国际符号的一律用国际符号）2.2.1用中文名称的情况单位无国际符号时可用中文，如：万元/m2,m2/人,kg/(月·人)，年，星期，周，月等可用。2.2.2单位的国际符号用拉丁字母或希腊字母表示，也称标准化符号，国标中称单位符号.单位符号用于一切使用单位的场合.只要不会产生误解，单位符号也可单独使用.2.2.3字体(一律用正体)区分大小写的规则：一般单位符号小写，来源于人名的首字母大写；无例外采用正体.SI单位无例外；法定单位的升(L)例外.2.2.4常见错误（1）单位缩写：rpm应为r/min;kmph应为km/h;bps应为bit/s；cps应为s－1.2）表示数量份额的缩写：ppm10－6；pphm10－8；ppb[10－9(美、法…)；10－12(英、德…)].不能使用ppm等缩写.怎样改为法定单位？a.将ppm改为10－6.例如:“空气中CO浓度为20ppm”应改为“空气中CO的体积分数为20×10－6”(也可写为2.0×10－5);“生物机体中某元素含量为20ppm”应改为“生物机体中某元素的质量分数为20×10－6”.（3）量值的和、差表示错误30±1mm→(30±1)mm或30mm±1mm.（4）量值范围表示不统一0.2～0.3mg/(kg·d)和0.2mg/(kg·d)～0.3mg/(kg·d)都正确，宜用前者.量值或数值范围号为“～”和“—”，科技出版物中通常都使用“～”.（5）在图、表中用特定单位表示量的数值时未采用标准化表示方式标准化方式:a)量与单位的比值A/[A];b)把量的符号加上“{}”,用单位符号作下标,{A}[A]：第1种方式较好.例如：v/(km/h)或v/(km·h－1),不是传统的括号法v(km/h)或逗号法v,km·h－1;lg(p/MPa),不是lgp(MPa);w/10－6或w×106,不是w/ppm,也不表示为w/×10－6.量符号可用名称替代:质量热容/(J/(kg·K)).注意：当单位为组合单位时单位上需加“()”.2.3SI词头的使用目的：使量的数值一般处于0.1~1000范围内.注意采用词头后不得改变量值的有效数字的数目.如：0.00457m可写成4.57mm.词头只有与单位连用才具有因