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的实用计量单位制。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个基本单位命名为“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	米	perform3dm	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	秒	s	铯-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	太[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
物理量	符号	计算用值	最佳值	不确定度 /10-6
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) 卖木雕的少年教学设计	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	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

克拉苏

物质	密度/(kg/m3)	物质	密度/(kg/m3)
铝	2 698.9	石英	2500~2800
铜	8960	水晶玻璃	2900~3000
铁	7874	冰(0℃)	880~920
银	10500	乙醇	789.4
金	19320	乙醚	714
钨	19300	汽车用汽油	710~720
铂	21450	弗利昂-12(氟氯烷-12)	1329
铅	11350	变压器油	840~890
锡	7298	甘油	1260
水银	13546.2
钢	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数字通信世界)
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)
铝	0~100	23.8
铜	0~100	17.1
铁	0~100	12.2
金	0~100	14.3
银	0~100	19.6
钢(0.05%碳)	0~100	12.0
康铜	0~100	15.2
铅	0~100	29.2
锌	0~100	32
铂	0~100	9.1
钨	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
金属	GPa	kgf/mm2
铝	69~70	7 000~7 100
钨	407	41 500
铁	186~206	19 000~21 000
铜	103~127	10 500~13 000
金	77	7 900
银	69~80	7 000~8 200
锌	78	8 000
镍	203	20 500
铬	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
水	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

三士道

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
温度/℃	Pa·s	×10－6kgf·s /mm2	温度/℃	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
汽油	18	530		0	121×105
甲醇	0	817		20	1499×103
甲醇	20	584		100	12 945
乙醇	-20	2780	蜂蜜	20	650×104
	0	1780	蜂蜜	80	100×103
	20	1190	鱼肝油	20	45600
乙醚	0	296	鱼肝油	80	4 600
乙醚	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

吉林省第二实验中学

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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