Quilogram
De Viquipèdia
El quilogram o kilogram (símbol: kg) és la unitat base de massa del Sistema Internacional (SI). El quilogram és definit com la massa del prototip internacional del quilogram[1][2] que és gairebé idèntica a la massa d'un litre d'aigua. És l'única unitat base del SI que porta un prefix del SI al nom. També és l'única unitat del SI que encara es defineix en relació a un artifacte, i no a una magnitud física fonamental que es pugui reproduir en diferents laboratoris.
Taula de continguts |
[edita] Definició
El quilogram és l'única unitat base del SI que encara es defineix en relació a un artefacte material, i no en base a constants físiques.
Originalment, un quilogram es va definir com la massa d'un litre d'aigua pura a la temperatura de 4 graus Celsius i pressió atmosfèrica estàndard. Aquesta definició era poc pràctica, ja que la densitat de l'aigua depèn de la pressió, i les unitats de pressió inclouen la massa com a unitat base, de manera que s'introduïa una dependència circular en la definició.
Per evitar aquests problemes, es va redefinir el quilogram agafant com a referència un objecte que tingués aproximadament la massa expressada en la definició original. Des del 1899, el prototip internacional del quilogram és una barra feta d'una aliatge de platí i iridi, de 39 mm d'alçada i de diàmetre, que es guarda a l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures. També n'existeixen còpies oficials, que es comparen amb el prototip cada 10 anys. Aquestes comparacions han permès establir que l'error en la reproductibilitat de la definició actual és d'aproximadament 2 micrograms. De fet, sembla que el prototip original ha perdut uns 50 micrograms en els darrers 100 anys, sense que se'n sàpiga la causa.
Els problemes de la definició actual fan que s'estigui treballant en la recerca d'alternatives basades en alguna constant física.
[edita] Múltiples
S'utilitzen diversos prefixos per anomenar múltiples o submúltiples del quilogram.
| Submúltiples | Múltiples | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Valor | Símbol | Nom | Valor | Símbol | Nom | |
| 10–1 g | dg | decigram | 101 g | dag | decagram | |
| 10–2 g | cg | centigram | 102 g | hg | hectogram | |
| 10–3 g | mg | mil·ligram | 103 g | kg | quilogram | |
| 10–6 g | µg | microgram | 106 g | Mg | megagram (tona t) | |
| 10–9 g | ng | nanogram | 109 g | Gg | gigagram | |
| 10–12 g | pg | picogram | 1012 g | Tg | teragram | |
| 10–15 g | fg | femtogram | 1015 g | Pg | petagram | |
| 10–18 g | ag | attogram | 1018 g | Eg | exagram | |
| 10–21 g | zg | zeptogram | 1021 g | Zg | zettagram | |
| 10–24 g | yg | yoctogram | 1024 g | Yg | yottagram | |
| Els prefixos més habituals són en negreta. | ||||||
La unitat equivalent a 1.000 kg anomenada megagram no s'acostuma a utilitzar utilitza mai amb aquest nom sinó com a tona (t).
[edita] Història
El 7 d'abril del 1795, a la França revolucionària es va decretar que el gram era igual al pes absolut d'un volum d'aigua igual al cub de la centèsima part del metre a la temperatura a la que fon el gel.[3] Però atès que el comerç comporta objectes significativament més massius que un gram i que la massa estàndard feta a partir de l'aigua no sembla excessivament adequada ni estable, la regulació del comerç necessitava la concreció de la definició basada en l'aigua en un patró més utilitzable. Per això a es va fer un artefacte metàl·lic com a massa estàndard provisional que era mil vegades més massiu que el gram, el quilogram.
Al mateix temps es va crear una comissió de treball per a determinar de manera precisa la massa d'un decímetre cúbic, un litre, d'aigua[4][3]Tot i que el decret que definia el quilogram especificava l'aigua a 0 °C, la temperatura a la que es troba al seu punt més estable, després de diversos anys de recerca, el 1799 el químic francès Louis Lefèvre-Gineau i el naturalista italià Giovanni Fabbroni van proposar la redefinició de l'estàndard en funció del punt més estable de la densitat de l'aigua: la temperatura a la qual l'aigua assoleix la seva màxima densitat, en aquell moment, 4 °C.[5][6] Van determinar que un decímetre cúbic d'aigua a la seva màxima densitat era igual al 99,9265 % de la massa del prototip estàndard de quilogram fet quatre anys abans.[7][8]
El mateix any 1799, es va construir un prototip totalment de platí amb l'objectiu de què fos igual, en la mesura en què fos científicament possible, a la massa d'un decímetre cúbic d'aigua a 4 °C. El prototip va ser presentat a l'Arxiu de la República al juny, i el 10 de desembre d'aquell any era formalment ratificat i el quilogram definit com la massa d'aquell prototip. Aquesta definició seria l'estàndard durant els següents noranta anys.
[edita] Notes i Referències
- ↑ «Resolution of the 1st CGPM (1889)». BIMP.
- ↑ També conegut pel seu sobrenom en francès Le Grand K.
- ↑ 3,0 3,1 «Décret relatif aux poids et aux mesures», 7 April 1795. (francès)
- ↑ El mateix decret va definir el litre com “la mesura de volum, tant per a líquids com per a sòlids, d'un cub amb una aresta igual a una dècima part d'un metre”. El text original era: Litre, la mesure de capacité, tant pour les liquides que pour les matières sèches, dont la contenance sera celle du cube de la dixièrne partie du mètre.
- ↑ Les mesures modernes han mostrat que la temperatura a la que l'aigua presenta la màxima densitat és de 3,984 °C. Però els científics del segle XVIII pensaven que la màxima densitat es donava a 4 °C.
- ↑ «L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids».
- ↑ El quilogram estàndard provisional havia estat fabricat a partir d'una única mesura, no precisa, de la densitat de l'aigua que havien fet abans Antoine Lavoisier i René Just Haüy, i que havia mostrat que un decímetre cúbic d'aigua destil·lada a 0 °C tenia la massa de 18.841 grains (en el sistema d'unitats antic de França). Les noves acurades mesures de Lefèvre-Gineau i Fabbroni mostraven que la massa d'un decímetre cúbic d'aigua a la nova temperatura de 4 °C (a la que l'aigua és més densa) era menys massiu, 18.827,15 grains, que l'anterior valor adoptat per l'aigua a 0 °C. Cal fer notar que Lavoisier no va poder continuar el treball que havia iniciat perquè durant el Regnat del Terror va ser detingut i després portat a la guillotina el 8 de maig del 1794. Haüy va anar a la presó però es va poder lliurar de ser executat.
- ↑ Ronald Edward Zupko. Revolution in Measurement: Western European Weights and Measures Since the Age of Science. DIANE Publishing, 1990.
[edita] Vegeu també
[edita] Enllaços externs
- Le Bureau International des Poids et Mesures
- Conversió d'unitats de massa i pes Diversos enllaços sobre la necessitat d'una nova definició i algunes de les propostes actuals,
- National Physical Labratory
- Balans de Watt
- projecte Avogadro
