Fysiske størrelser

Fra LTWiki
Bemærk: Denne side er hverken definitiv eller komplet. Se bibliografien for flere ressourcer.

Oversigt

Fysisk størrelse Symbol SI-enhed
Tid [math]t[/math], [math]T[/math] s
Frekvens [math]f[/math] Hz
Bølgelængde [math]\lambda[/math] m
Amplitude [math]A[/math] dB
Længde [math]l[/math], [math]h[/math], [math]r[/math] m
Hastighed [math]\vec{v}[/math] m/s
Acceleration [math]\vec{a}[/math] m/s2
Areal [math]A[/math] m2
Volumen [math]V[/math] m3
Masse [math]m[/math] kg
Densitet [math]\rho[/math], [math]\varrho[/math] kg/m3
Stofmængde [math]n[/math] mol
Molmasse [math]M[/math] kg/mol
Stofmængdekoncentration [math]c[/math] mol/L
Termodynamisk temp. [math]T[/math] K
Celsiustemperatur [math]t[/math], [math]\theta[/math] °C
Kraft [math]F[/math] N
Tryk [math]p[/math] Pa
Energi [math]E[/math], [math]A[/math], [math]Q[/math] J
Effekt [math]P[/math] W
Elektrisk ladning [math]Q[/math] C
Elektrisk strøm [math]I[/math] A
Elektrisk resistans [math]R[/math] Ω
Elektrisk resistivitet [math]\rho[/math], [math]\varrho[/math] Ω·m
Elektrisk spænding [math]U[/math] V
Elektrisk kapacitans [math]C[/math] F

Tid

Tid (symbol: [math]t[/math] og [math]T[/math], enhed: sekund [s]).

Symbolet [math]T[/math] indikerer varighed og bruges også til termodynamisk temperatur

Symbolet [math]t[/math] bruges også til Celsiustemperatur.

Frekvens

Frekvens (symbol: [math]f[/math], enhed: Reciproksekund [s-1] el. hertz [Hz]).

[math]f = \frac{1}{T}[/math] hvor [math]T[/math] er tidsperiode.
[math]f = \frac{c}{\lambda}[/math] hvor [math]c[/math] er lystes hastighed og [math]\lambda[/math] er bølgelængde.

Amplitude

Amplitude (symbol: [math]A[/math], enhed: decibel [dB]).

Se Bølger#Amplitude.

Længde

Længde (symbol: [math]l[/math], enhed: meter [m]).

En længde kan også være en højde (symbol: [math]h[/math]), position (symbol: [math]x[/math]), eller radius (symbol: [math]r[/math]).

Hastighed

Hastighed (symbol: [math]\vec{v}[/math], enhed: meter per sekund [m/s])

Formler:

[math]v = \frac{\Delta l}{\Delta t}[/math]
[math]\vec v = { \text{d}\vec r \over \text{d}t}[/math]   (hvor [math]\vec r[/math] er en positionsvektorer og [math]t[/math] er tid)

Acceleration

Acceleration (symbol: [math]\vec a[/math], enhed: meter per kvadratsekund [m/s2]).

Formler:

[math]a = \frac{\Delta v}{\Delta t}[/math]
[math]a = \frac{F}{m}[/math]
[math]\vec a = { \text{d}\vec v \over \text{d}t}[/math]

Enhedsdefinitioner:

[math]\frac{\text{N}}{\text{kg}} = \frac{\text{m}}{\text{s}^2}[/math]

Areal

Areal (symbol: [math]A[/math], enhed: kvadratmeter [m2])

Formler:

[math]A = 4 \cdot \pi \cdot r^2[/math] (en kugles overfladeareal)

Volumen

Volumen eller rumfang (symbol: [math]V[/math], enhed: kubikmeter [m3] eller liter [L][note 1][1]).

Formler:

[math]V = \frac{n \cdot R \cdot T}{p}[/math]   (idealgasgas, hvor [math]R[/math] er gaskonstanten)
Se også: Volume på det engelske Wikipedia (fri adgang)

Masse

Masse (symbol: [math]m[/math], enhed: kilogram [kg]) er en mængde stof.

Formler:

[math]m = n \cdot M[/math]
[math]m = \varrho \cdot V[/math]

Densitet

Densitet eller massefylde (symbol: [math]\rho[/math] eller [math]\varrho[/math], enhed: kilogram per kubikmeter [kg/m3] eller kilogram per liter [kg/L][note 1][1])

Formler:

[math]\varrho = \frac{m}{V}[/math]   (hvor [math]m[/math] er masse og [math]V[/math] er volumen)
[math]\varrho = v^{-1}[/math]   (hvor [math]v[/math] er specifik volumen)

Stofmængde

Stofmængde (symbol: [math]n[/math], enhed: mol [mol]) er et antal af atomer eller molekyler.

Formler:

[math]n = \frac{m}{M}[/math]   (hvor [math]m[/math] er masse og [math]M[/math] er molmasse)

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{mol} = N_0\ \text{atomer}[/math]   (hvor [math]N_0[/math] er Avogadros tal)
[math]\text{mol} = N_0\ \text{molekyler}[/math]   (hvor [math]N_0[/math] er Avogadros tal)

Molmasse

Molmasse eller molvægt (symbol: [math]M[/math], enhed: gram per mol [g/mol]) er massen af et bestemt antal, Avogadros tal N0, af et stofs atomer eller molekyler. Det er lidt ligesom densitet, men i forhold til antal af atomer eller molekyler i stedet for volumen.

Formler:

[math]M = \frac{m}{n}[/math]
[math]M_\text{molekyle} = M_\text{atom} + M_\text{atom} + \cdots[/math]

Endhedsdefinitioner:

[math]\frac{1\ \text{g}}{\text{mol}} = \frac{1\ \text{Da}}{\text{atom}} = \frac{1\ \text{u}}{\text{atom}}[/math][2]

Stofmængdekoncentration

Stofmængdekoncentration, molar koncentration eller molaritet (symbol: [math]c[/math], enhed: mol/L)

Symbolet ᴍ bruges sommetider til enheden mol/L. Symbolet forekommer ikke i SI,[3] men er dog anerkendt af IUPAC.[4]

Sotfmængdekoncentrationen af en opløsning kan beregnes med spektrofotometri.

Formler:

[math]c = \frac{n}{V}[/math]

Kraft

Kraft (symbol: [math]F[/math], enhed: newton [N])

Dimension: L M T-2

Formler:

[math]F = m \cdot a[/math]   (hvor [math]m[/math] er objektets masse og [math]a[/math] er objektets acceleration)
[math]F = p \cdot A[/math]   (hvor [math]p[/math] er trykket og [math]A[/math] er fladens areal)
[math]F_\text{t} = m \cdot g[/math]   (hvor [math]m[/math] er massen og [math]g[/math] er tyngdeaccelerationen)

Opdrift

[math]F_\text{op} = \varrho_\text{væske} \cdot V_\text{genstand} \cdot g[/math]
[math]F_\text{op} = F_\text{t} = m \cdot g[/math]   når genstanden ligger stille i vandet

Hvor:

  • [math]\varrho_\text{væske}[/math] er væskens densitet,
  • [math]V_\text{genstand}[/math] er volumen af den del af den genstand, der påvirkes af opdriften, som er nede i vandet,
  • [math]g[/math] er tyngdeaccelerationen,
  • [math]F_\text{t}[/math] er tyngdekraften, og
  • [math]m[/math] er genstandens masse.

Tryk

Tryk (symbol: [math]p[/math], enhed: pascal [Pa])

Formler:

[math]p=\frac{F}{A}[/math]   (hvor [math]F[/math] er kraften på fladen og [math]A[/math] er fladens areal)
[math]p=\frac{m \cdot g}{A}[/math]   (hvor [math]m[/math] er massen, [math]g[/math] er tyngdeaccelerationen og [math]A[/math] er fladens areal)
[math]p=\varrho \cdot h \cdot g[/math]   (hvor [math]\varrho[/math] er væskens densitet, [math]h[/math] er højden af væskesøjlen, og [math]g[/math] er tyngdeaccelerationen)
[math]p = \frac{n \cdot R \cdot T}{V}[/math]   (idealgas, hvor [math]R[/math] er gaskonstanten)

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{Pa} = \frac{\text{N}}{\text{m}^2}[/math]
[math]\text{bar} = 10^5 \text{Pa}[/math]
[math]\text{atm} \approx 101\,325 \text{Pa} \approx \text{bar}[/math]
Se også: Tryk, Orbit B HTX (adgangsbegrænset)

Energi og elektricitet

Termodynamisk temperatur

Termodynamisk temperatur eller absolut temperatur (symbol: [math]T[/math], enhed: kelvin [K]).

Celsiustemperatur

Celsiustemperatur (symbol: [math]t[/math] eller [math]\theta[/math], enhed: grader Celsius [°C]).

Symbolet [math]t[/math] bruges også til tid.

Når [math]t[/math] er i °C gælder:

[math]\frac{t}{^{\circ}\text{C}} = \frac{T - T_0}{\text{K}}[/math], hvor [math]T[/math] er termodynamisk temperatur og [math]T_0[/math] er 273,15 K.

Energi

Energi og arbejde (symbol: [math]E[/math] og [math]A[/math], enhed: Joule [J]).

[math]Q[/math] bruges sommetider til varmeenergi, men bruges primært til elektrisk ladning.

Udover SI-enheden Joule bruges enheden kilowatttime [kW⋅h] sommetider.

Formler:

[math]E = P \cdot t[/math]   (hvor [math]P[/math] er effekt og [math]t[/math] er tid)
[math]E = Q \cdot U[/math]   (hvor [math]Q[/math] er ladning og [math]U[/math] er spænding)

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{J} = \text{N} \cdot \text{m}[/math]
[math]\text{J} = \text{W} \cdot \text{s}[/math]
[math]\text{kW} \cdot \text{h} = 3{,}6 \text{MJ}[/math]

Effekt

Effekt (symbol: [math]P[/math], enhed: watt [W]).

Formler:

[math]P = \frac{\Delta E}{\Delta t}[/math]   (hvor [math]E[/math] er energi og [math]t[/math] er tid)
[math]P_\text{el} = U \cdot I[/math]   (jævnstrøm; [f.eks./primært] energitab i resistor; hvor [math]U[/math] er elektrisk spænding og [math]I[/math] er elektrisk strøm)
[math]P_\text{el} = R \cdot I^2[/math]   (jævnstrøm; [f.eks./primært] energitab i resistor; hvor [math]R[/math] er elektrisk resistans og [math]I[/math] er elektrisk strøm)
[math]P_\text{el} = \frac{U^2}{R}[/math]   (jævnstrøm; hvor [math]R[/math] er elektrisk resistans og [math]U[/math] er elektrisk spænding)

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{W} = \frac{\text{J}}{\text{s}}[/math]
[math]\text{W} = \text{V} \cdot \text{A}[/math]

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning (symbol: [math]Q[/math], enhed: coulomb [C]).

Symbolet [math]Q[/math] bruges også sommetider til varmeenergi.

Formler:

[math]Q = I \cdot t[/math]   (hvor [math]I[/math] er elektrisk strøm og [math]t[/math] er tid)

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{C} = \text{A} \cdot \text{s}[/math]
[math]\text{C} = \text{F} \cdot \text{V}[/math]

Elektrisk strøm

Elektrisk strøm (symbol: [math]I[/math], enhed: ampere [A]).

Formler:

[math]I = \frac{Q}{t}[/math]   (hvor [math]t[/math] er tid)
[math]I = \frac{U}{R}[/math]
[math]I = \frac{P}{U}[/math]

Enhedsdefinitioner:

[math]\text{A} = \frac{\text{C}}{\text{s}}[/math]

Elektrisk resistans

Elektrisk resistans eller elektrisk modstand (symbol: [math]R[/math], enhed: ohm [Ω]).

Formler:

[math]R = \frac{U}{I}[/math]
[math]R = \varrho \cdot \frac{l}{A}[/math]   (hvor [math]A[/math] er tværsnitsarealet af lederen og [math]l[/math] er længden af lederen)
[math]R_\text{er} = \frac{1}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}}[/math] (erstatningsmodstand ved parralelforbindelse)

Elektrisk resistivitet

Elektrisk resistivitet, specifik resistans eller specifik modstand (symbol: [math]\rho[/math] eller [math]\varrho[/math], enhed: ohm-meter [Ω·m]).

Formler:

[math]\varrho = R \cdot \frac{A}{l}[/math]   (hvor [math]A[/math] er tværsnitsarealet af lederen og [math]l[/math] er længden af lederen)
[math]\varrho = \sigma^{-1}[/math]   (hvor [math]\sigma[/math] er specifik ledningsevne)

Elektrisk spænding

Elektrisk spænding (symbol: [math]U[/math], enhed: volt [V]).

Formler:

[math]U = R \cdot I[/math]
[math]U = \frac{P}{I}[/math]  (hvor [math]P[/math] er effekt og [math]I[/math] er strøm)
[math]U = \frac{E}{Q}[/math]  (hvor [math]E[/math] er energi og [math]Q[/math] er ladning)

Bibliografi

Fodnoter

  1. 1,0 1,1 Liter er ikke en SI-enhed, men den er officielt accepteret for brug med SI-systemet.

Referencer

  1. 1,0 1,1 Kapitel 4.1 Non-SI units accepted for use with the SI, and units based on fundamental constants af The International System of Units, 9. udgave, udgivet af BIPM, 2019. ISBN: 978-92-822-2272-0. (fri adgang)
  2. https://chemistry.stackexchange.com/a/13774 (fri adgang)
  3. Kapitel 2.3 Definitions of the SI units af The International System of Units, 9. udgave, udgivet af BIPM, 2019. ISBN: 978-92-822-2272-0. (fri adgang)
  4. s. 48–49, Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (fri adgang), 3. udgave, udgivet af IUPAC, 2007.