|
|
Итак, мы уже ввели основные
термодинамические величины. Остальные понятия мы будем рассматривать по мере
их возникновения. Для количественного выражения этих величин необходимы соответствующие
стандартные единицы измерения.
Все используемые в книге основные физические
характеристики, такие, как масса, длина, время и температура, мы будем
выражать в единицах Международной системы единиц (СИ): килограмм, кг; метр,
м; секунда, с (а иногда час, ч) и Кельвин, К. Если мы измеряем температуру по
шкале Кельвина, то записываем ее в виде Г К; для перехода к стоградусной
шкале Цельсия (где начало отсчета соответствует точке замерзания воды)
необходимо воспользоваться соотношением
Интервал температуры t, отсчитанной по шкале Кельвина, мы
обозначим как t К. Напомним, что 1 К = = 1°С. За единицу энергии (а
следовательно, теплоты и работы) в системе СИ принят джоуль, Дж, а за единицу
мощности — ватт, Вт, равный 1 Дж/е. В настоящее время единица Дж еще не
получила широкого распространения, и для наших целей она безусловно мала, так
как, например, затраты энергии на обогрев дома в зимнее время оцениваются в
сотни миллионов джоулей.
Более подходящей для нас единицей мощности является ватт,
в ваттах принято выражать мощность электрических, световых и нагревательных
приборов. Более того, в быту для измерения потребляемого нами количества
электричества мы привыкли пользоваться единицами киловатт-час, кВт-ч; эта
единица хорошо известна нам по счетам за электроэнергию. В нашей книге в
качестве единицы энергии мы будем использовать 1 кВт-ч, который соответствует
энергии, вырабатываемой (потребляемой) электрической цепью мощностью в 1 кВт
в течение 1 ч. Для перевода кВт-ч в Дж можно воспользоваться соотношением 1
кВт-ч = 3,6-106 Дж.
Говоря об энергетической потребности земного шара, мы
оценивали ее в сотни миллионов кВт-ч, Однако подобное обозначение довольно
громоздко. В системе СИ для выражения таких больших величин используется ряд
приставок, которые добавляются к основным единицам: мега (М)—миллион, гига
(Г)— тысяча миллионов, тера (Т)—миллион миллионов и т. д. Мы уже встречались
с аналогичными приставками, обозначающими доли основных единиц, например
микрометр (мкм), то есть миллионная доля метра. Все эти приставки широко
применяются в науке, но в обыденной практике, за исключением таких, как
микро-, милли-, кило-, мега-, они малоизвестны. Данное положение вряд ли
изменится, если мы не будем применять их постоянно. В нашей книге использование
этих единиц целесообразно. Так, энергетическую потребность в будущем мы
оценим величиной 200ТкВт-ч. При обозначении слишком малых величин мы вновь
сталкиваемся с подобными же трудностями (например, заряд электрона составляет
около 0,16 аттокулон (аКл). Для упрощения обозначений мы будем использовать
десятичную систему (102 = = 100, 107 = 10 000 000 и т. п.). Подобное описание
кратко, понятно и не требует никаких приставок. Следовательно, величину
энергетической потребности в будущем мы можем записать в виде 2-Ю14 кВт-ч
(или 2-Ю17 Вт-ч), а заряд электрона 1,6-10~19Кл.
В дальнейшем мы по-прежнему будем записывать некоторые
величины в тысячах, миллионах и т. д. единиц, но там, где это выглядит
слишком громоздко, будем применять десятичную систему обозначений.
|