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任务 1 单位换算

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任务 1 单位换算 - PowerPoint PPT Presentation

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任务 1 单位换算
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Presentation Transcript

  1. 任务1 单位换算 国际单位制(SI制) 米制 单位制度的构成及种类 英制 单位制汇总 手工单位换算 采用Excel进行单位换算 单位换算方法 采用自编软件单位换算 采用ChemCAD进行单位换算 单元1 数据处理

  2. 任务1 单位换算 ☆几个重要概念 ①因次(Dimension)或称量纲:表示物料性质和状态的基本物理量。 如:长度(L),质量(M),时间(t)和温度(T)就是常用的因次。 ②因次式或量纲式:由因次组成的表示物理量特性的式子。 如:体积因次式为L3,密度因次式为M/L3,速度因次式为L/t ③单位(Unit):因次的具体表示。 如:长度单位通常用米(m)表示,质量单位通常用千克(kg)表示等。 ④单位制度:人为规定的计量制度。 ⑤单位制度的构成: ◇基本单位:一些彼此独立的物理量及单位。如长度(L),质量(M)等。 ◇导出单位:利用物理学规律建立起基本单位和其他物理量单位之间的联系,即用基本单位表示出其他物理量的单位,如:牛顿N=1kgm/s2。 单元1 数据处理

  3. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) [法]Système International d’Unités[International System of Units] SI制是在米千克秒制(MKS制)即米制的基础上发展起来的。 (1)SI的基本单位和辅助单位(表1-1) 表1-1 SI的基本单位和辅助单位 单元1 数据处理

  4. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) (2)SI导出单位 ①直接用基本单位表示的SI导出单位(表1-2) 表1-2 化工中常用的用基本单位表示的SI导出单位 单元1 数据处理

  5. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) (2)SI导出单位 ②具有专门名称的SI导出单位(表1-3) 具有专门名称的SI制导出单位共有19个,化工中常用的如表1-3。 表1-3 化工中常用的具有专门名称的SI制导出单位 单元1 数据处理

  6. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) (2)SI导出单位 ③用专门名称和基本单位表示的SI导出单位(表1-4) 表1-4 用专门名称和基本单位表示的部分SI导出单位 单元1 数据处理

  7. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) (3)SI词头和倍数单位 表1-5 SI词头 单元1 数据处理

  8. 任务1单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (一)国际单位制(SI制) (3)SI词头和倍数单位 词头使用规则: ①词头符号用正体字,词头符号和单位符号之间不留间隙,如:kJ、MPa。 ②带词头单位符号上有指数,则表明倍数单位或分数单位按指数自乘,如:1cm3=(0.01m)3=106m3。 ③不允许把两个以上SI词头叠起来用,如:109m=1nm,不能写成1mm 返回 单元1 数据处理

  9. 任务1 单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (二)米制 根据选定的基本单位不同,单位制又分为绝对单位制及工程单位制(重力单位制)两种: ☆绝对单位制——以长度、质量及时间为基本单位。 ☆工程单位制——以长度、力及时间为基本单位。 (1)厘米克秒(CGS)制 如力的单位:1dyne=1g1cm/s2=1gcm/s2 (2)米千克秒(MKS)制 如力的单位:1N=1kg1m/s2=1kgm/s2 (3)米制工程制 基本单位:长度(m)、力(公斤力、kgf)、时间(s) 1公斤力——1千克质量物体于真空中(重力加速度9.81米/秒2)所受的重力,即:1kgf=1kg9.81m/s2=9.81kgm/s2=9.81N 1质量工程单位——一物体在1公斤力的作用下,得到1米/秒2的加速度,则该物体的质量为1质量工程单位(公斤力秒2/米),即: 返回 单元1 数据处理

  10. 任务1 单位换算 一、单位制度的构成及其种类 (三)英制 英制的绝对单位是英尺磅秒制。英制的工程单位制有英国工程制和美国工程制两种。 (1)英尺磅秒(FPS)制 基本单位:长度(ft),质量(磅,lb),时间(s) 如:力的单位称磅达(Poundle) (Pdl)即:1Pdl=1lb1ft/s2=1lbft/s2 (2)英国工程制 基本单位:长度(ft),力(lbf),时间(s) 1质量工程单位——磅力秒2/英尺,称斯勒(Slg),即: (3)美国工程制 基本单位(有4个):长度(ft),磅质(lbm),磅力(lbf),时间(s) 1磅力——1磅质物体在地面所受之重力,重力加速度为32.174英尺/秒2。 为符合牛顿定律,必须引入力和质量之间的比例常数,以符号gC表示,即牛顿公式表示为: 返回 单元1 数据处理

  11. 量的名称 国际单位制 (SI) 绝对单位制 工程单位制 CGS制 MKS制 FPS制 米制 英国、美国 单位名称(符号) 单位名称(符号) 单位名称(符号) 单位名称(符号) 单位名称(符号) 单位名称(符号) 基本单位 长度 米(m) 厘米(cm) 米(m) 英尺(ft) 米(m) 英尺(ft) 质量 千克(kg) 克(g) 千克(kg) 磅(lb) 公斤力秒2/米 (kgfs2/m) 斯勒或磅质(Slug或lbm) 时间 秒(s) 秒(s) 秒(s) 秒(s) 温度 开尔文(K) 物质的量 摩尔(mol) 秒(s) 秒(s) 电流 安培(A) 发光强度 坎德拉(cd) 重要导出单位 体积 米3(m3) 厘米3(cm3) 米3(m3) 英尺3(ft3) 米3(m3) 英尺3(ft3) 力 牛顿(N) 达因(dny) 牛顿(N) 磅达(Pdl) 公斤力(kgf) 磅力(lbf) 压力 帕斯卡(Pa) 达因/厘米2 大气压(atm) N/m2大气压(atm) Pdl/ft2 kgf/m2 lbf/ft2 能,功,热量 焦耳(J) 尔格(erg) 卡(cal) 焦耳(J) kcal Pdlft 英热单位(Btu) kgfm kcal lbfft 英热单位(Btu) 功率 瓦特(W) 尔格/秒 瓦特(W) 马力(HP) kgfm/s 马力(HP) 温度 摄氏度(℃) 摄氏度(℃) 开尔文(K) 摄氏度(℃) 开尔文(K) 华氏度(℉) 兰氏度(ºR) 摄氏度(℃) 开尔文(K) 华氏度(℉) 兰氏度(ºR) 一 、单位制度的构成及其种类 返回 表1-6 常用的几种单位制 单元1 数据处理

  12. 任务1 单位换算 二、单位换算方法 (一)手工单位换算 (1)单纯单位换算 ①将不同单位制的换算系数写成比例形式; ②将各比例式连乘或连除运算。 举例:例1-1 25℃时水的粘度为0.8937厘泊,换算成千克/(米时)及帕秒。(1厘泊=0.01泊,1泊=1克/(厘米秒)) 解: 单元1 数据处理

  13. 任务1 单位换算 二、单位换算方法 (一)手工单位换算 (1)单纯单位换算 ①将不同单位制的换算系数写成比例形式; ②将各比例式连乘或连除运算。 课堂小练习: 1-1 将压力为2106dyn/cm2换算为Pa; (1dyn=105N) 1-2 1000kg水以50m/h的流速流动,试求其动能,用J单位表示; 1-5 500kcal热能,热效率为75%,在10分钟内传给物体,求传热速率,用下列单位表示:(1)kcal/s;(2)kW; 单元1 数据处理

  14. 任务1 单位换算 二、单位换算方法 (一)手工单位换算 (1)单纯单位换算 ①将不同单位制的换算系数写成比例形式; ②将各比例式连乘或连除运算。 课堂小练习: 1-1 将压力为2106dyn/cm2换算为Pa; 1-2 1000kg水以50m/h的流速流动,试求其动能,用J单位表示; 单元1 数据处理

  15. 任务1 单位换算 二、单位换算方法 (一)手工单位换算 (1)单纯单位换算 ①将不同单位制的换算系数写成比例形式; ②将各比例式连乘或连除运算。 课堂小练习: 1-5 500kcal热能,热效率为75%,在10分钟内传给物体,求传热速率,用单位(1)kcal/s;(2)kW; 解:(1)5000.75/(1060)=0.625kcal/s (2) 单元1 数据处理

  16. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (一)手工单位换算 (2)因次方程的单位换算 ①原理:等号两侧的因次相等;②方法:同单位换算 ③举例, 例1-2 因次方程:p=0.435LV/D2 式中p——压降,lbf/ft2;L——管长,ft;V——流体速度,ft/s; ——流体粘度,lbm/(fts);D——管径,ft。 计算:A)若以上方程是正确的,则常数0.435的单位是什么? B)若p用SI制表示,其他变量的单位不变,则新常数为多少? C)方程中各变量均用SI制表示,则其常数就为多少? 解:A)左边p的单位:lbf/ft2、右边: 无单位! 常数0.435的单位: B)p用SI制表示时新常数: 单元1 数据处理

  17. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (一)手工单位换算 (2)因次方程的单位换算 ③举例,例1-2,因次方程:p=0.435LV/D2 C)方程中各变量均用SI制表示,则其常数为: 改用SI制后的各变量为:L、V、、D 不能采用与前面单位换算一样的方法顺序,因单位换算相当于是将最终结果进行等量替换。方程中变量单位替换必须逐一找出新、旧变量之间的关系代入原计算,否则换算之后的系数刚好相反。 代入原式: 单元1 数据处理

  18. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (一)手工单位换算 (2)因次方程的单位换算 课程练习:1-7流体流经一圆管,由摩擦所产生的压力降可用下式表示: 式中 p-压力降;u-流速;L-管长;-流体的密度;D-管径。试分别以SI及米制工程制列出p、u、L、与D的单位,并求出摩擦系数f的单位。 解: ①SI制: ②米制工程制: 返回 单元1 数据处理

  19. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (二)采用Excel进行单位换算 (1)方法一——单元格驱动法 红色部分为可改变部分,其余部分为计算结果部分 返回 单元1 数据处理

  20. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (二)采用Excel进行单位换算 (2)方法二——Excel自带工程函数换算 ☆此功能只有Office2003后才具有,换算函数:CONVERT ☆语法形式为:CONVERT(number,from_unit,to_unit) 其中Number为以 from_units 为单位的需要进行转换的数值。From_unit为数值 number 的单位,To_unit为结果的单位。 ☆函数 CONVERT 中from_unit 和 to_unit的参数接受的附表的文本值,可参阅相关书籍。 ☆如将1000g换算为磅(lbm),输入格式为: =convert(1000,”g”,”lbm”) 返回 单元1 数据处理

  21. 返回 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (二)采用Excel进行单位换算 (2)方法二——Excel自带工程函数换算:CONVERT 单元1 数据处理

  22. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (二)采用Excel进行单位换算 (3)方法三——基于Excel的换算软件 返回 单元1 数据处理

  23. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (三)采用Delphi编写的单位换算软件 返回 单元1 数据处理

  24. 任务1 单位换算 二、单位换算的方法 (四)采用ChemCAD进行单位换算 方法一 步骤1:任意打开一个ChemCAD文件; 步骤2:按“F6”单位换算功能键,弹出工程单位转化器; 步骤3:双击工程单位转化器中要换算的单位,弹出对应的单位换算窗口进行换算; 步骤:输入或修改要换算的单位数值,按“Enter”即可 方法二 步骤1:双击流程图中进料箭头后物料连线或小方框,弹出Edit Streams窗口; 步骤2:点击Edit Streams窗口中要换算的变量,按“F6”,弹出对应的各单位数值; 步骤3:在要换算的单位数值输入框中输入相应数据,按“Enter”键即可。 返回 单元1 数据处理