NIST Guide to SI, Chapter 8
8.1 時間と回転数
時間のSI単位（実際には時間間隔）は秒（s）で、すべての技術計算で使用されるべきものです。 時間が暦の周期に関係するときは、分(min)、時間(h)、日(d)が必要な場合があります。 例えば、自動車の速度を表す単位としては、キロメートル毎時（km/h）が一般的である。
回転体の回転数 n は、ある時間内に回転する回数をその時間間隔で割ったものと定義されています。 この量のSI単位は、したがって、逆数秒（s-1）である。 ただし、参考文献にあるように
8.2 体積
体積のSI単位は立方メートル（m3）であり、固体、液体、または気体にかかわらず、あらゆる物質の体積を表すために使用される。 リットル (L) は立方デシメートル (dm3) の特別な名称ですが、CGPM は体積の高精度測定の結果を出すためにリットルを使わないよう推奨しています。
8.3 重量
科学技術において、特定の基準フレームにおける物体の重量は、その基準フレームにおける自由落下の局所加速度に等しい加速度を物体に与える力として定義されています。 このように定義された重量のSI単位はニュートン(N)です。 基準枠が天体、例えば地球である場合、物体の重さは一般にその物体にかかる局所的な重力と呼ばれる
例．
注：物体の局所重力、すなわち重量は、物体に働くすべての重力と天体の回転による局所遠心力との結果である。
商業的および日常的な使用、特に一般的な言い回しでは、重量は通常、質量と同義語として使用されます。
商業的および日常的な使用、特に一般的な言い回しでは、重量は通常、質量と同義語として使用されます。この意味で使用される重量量のSI単位はキログラム（kg）で、動詞「計量する」は「質量を決定する」または「質量を持つ」という意味です。
例：子供の体重は23kg、ブリーフケースの重さは6kg 正味重量227g
NISTが科学技術機関である以上、日常の意味で（つまり質量として）用いられる「重量」はNIST出版物で時々登場するだけで、代わりに「質量」を使用する必要があります。
8.4 相対原子質量および相対分子質量
原子量および分子量という用語は時代遅れであり、避けるべきものです。 これらはそれぞれ相対原子質量（記号Ar）、相対分子質量（記号Mr）という同等だが好ましい用語に置き換えられ、その定義をよりよく反映している。 原子量や分子量と同様に、相対原子質量や相対分子質量は1次元の量であり、単に数値として表されます。
相対原子質量（旧原子量）：元素の1原子あたりの平均質量と核種12Cの原子の質量の1/12の比
相対分子質量（旧分子量）：物質の分子または特定実体あたりの平均質量と核種12Cの原子の質量の1/12の比
例: Ar(Si) = 28.0855, Mr(H2) = 2.0159, Ar(12C) = 12ちょうど
注:
1.分子量とは、物質が1つまたは2つ存在するときの、その物質の平均質量と、核種12Cの原子の質量の1/12との比。 これらの定義から、Xが特定の原子または核種、Bが特定の分子または実体（またはより一般的には特定の物質）を示す場合、Ar(X) = m(X) / とMr(B) = m(B) / 、ここでm(X)はXの質量、m(B)はBの質量、m(12C)は12C核種の原子の質量を表すことがわかります。 また、m(12C) / 12 = uは、統一原子質量単位で、およそ1.66 3 10-27 kgに等しいことも認識する必要があります。 例と注1から、Si、H2、12Cのそれぞれの平均質量は、m（Si）＝Ar（Si）u、m（H2）＝Mr（H2）u、m（12C）＝Ar（12C）uとなる。 質量分析を扱った出版物で、「質量電荷比は15」といった記述をよく目にする。 この場合の意味は、イオンの核子数（つまり質量数-10.4.2項参照）とその電荷数の比が15である、というのが普通でしょう。 例えば、12C71H7+ +というイオンの質量電荷比は91/2 = 45.5です。5 温度間隔と温度差
4.2.1.1項で述べたように、セルシウス温度（t）は熱力学温度（T）の観点からニスト方程式でt = T – T0、ここでT0 = 273.15 Kで定義されている。 このことは，単位摂氏（℃）で表されるある温度間隔又は温度差の数値は，その値が単位ケルビン（K）で表されるときの同じ間隔又は差の数値に等しいことを意味する。あるいは，第7.1節，注2の表記では，{Δt }℃＝{ΔT}K である。 このように温度間隔や温度差は、同じ数値を使って摂氏でもケルビンでも表すことができます。
例。 ガリウムの凝固点と水の三重点の温度差はΔt = 29.7546 ℃ = ΔT = 29.7546 K
8.6 物質量、濃度、モラリティなど
以下、物質量について述べ、文献に基づいて、表12に簡潔にまとめた以下の9節では、物質量、体積、質量が関わる商の量について述べています。 表および関連する節では、物質の記号を添え字として、例えば、xB, nB, bB のように示している。 しかし，一般に物質とその状態を表す記号は，n(H2SO4)のように量記号のすぐ後に括弧で囲むことが望ましい． (物理化学におけるSIの使用の詳細な議論については、参考文献、注3に引用されている本を参照してください。)
8.6.1 物質量
量記号：n（またv）。 SI単位：モル(mol)。
定義。 条項A.7参照
注釈：
1.
1. 物質量はSIの基礎となる7つの基本量の1つです（4.1項と表1参照）。 一般に、n（xB）＝n（B）／x、ここでxは数です。 したがって、例えばH2SO4の物質量が5molであれば、（1/3）H2SO4の物質量は15mol：n＝3n（H2SO4）
例: フッ素原子の相対原子質量はAr(F)=18.9984である。 したがって、フッ素分子の相対分子量はMr(F2) = 2Ar(F) = 37.9968とすることができる。 The molar mass of F2 is then M(F2) = 37.9968 × 10-3 kg/mol = 37.9968 g/mol (see Sec. 8.6.4). The amount of substance of, for example, 100 g of F2 is then n(F2) = 100 g / (37.9968 g/mol) = 2.63 mol.
8.6.2 Mole fraction of B; amount-of-substance fraction of B
Quantity symbol: xB (also yB). SI unit: one (1) (amount-of-substance fraction is a quantity of dimension one).
Definition: ratio of the amount of substance of B to the amount of substance of the mixture: xB = nB/n.
| Quantity in numerator | ||||
|---|---|---|---|---|
|
Amount of substance Symbol: n SI unit: mol |
Volume Symbol: V SI unit: m3 |
Mass Symbol: m SI unit: kg |
||
| Quantity in denominator | Amount of substance
Symbol: n SI unit: mol |
amount-of-substance fraction $$ x_{\rm B} = \frac{n_{\rm B}}{n} $$ SI unit: mol/mol = 1 |
molar volume $$V_{\rm m} = \frac{V}{n} $$ SI unit: m3/mol |
molar mass $$ M = \frac{m}{n} $$ SI unit: kg/mol |
| Volume
Symbol: V SI unit: m3 |
amount-of-substance concentration $$ c_{\rm B} = \frac{n_{\rm B}}{V} $$ SI unit: mol/m3 |
volume fraction $$\varphi_{\rm B} = \frac{x_{\rm B} V_{\rm m,B}^* }{\Sigma x_{\rm A} V_{\rm m,A}^*}$$ SI unit: m3/m3 = 1 |
mass density $$ \rho = \frac{m}{V}$$ SI unit: kg/m3 |
|
| Mass
Symbol: m SI unit: kg |
molality $$ b_{\rm B} = \frac{n_{\rm B}}{m_{\rm A}}$$ SI unit: mol/kg |
比容積 $v = \frac{V}{m}$ SI unit: m3/kg |
質量分率 $v = \frac{V}{m}$ SI unit: kg/kg = 1 |
Canadian Metric Practice Guideから採用 (see Ref. 参考文献、注3参照。注5で引用した本も参考になる） |
注：
1.単位は1kg。 この量は一般に「Bのモル分率」と呼ばれるが、本ガイドでは単位モルの名称を含まないため、「Bの物質量分率」という名称を好む（キログラム分率と質量分率の比較）
2. 物質A、B、C、 … からなる混合物の場合、「Bの物質量分率」は「Bの物質量分率」である。 nA + nB + nC + … $$equiv \sum_{rm A} n_{rm A}$$
関連する量としてBの物質量比（通称「溶質Bのモル比」）、記号rBがある。 これはBの物質量と溶媒物質の物質量の比であり、rB=nB/nSである。 溶媒物質中の溶質Cが1つの場合（1溶質溶液）、rC = xC/(1 – xC)となる。 これはn = nC + nS、xC = nC / n、rC = nC / nSの関係から導かれ、溶媒物質Sはそれ自体が混合物であり得ます。
8.6.3 モル体積
量記号。 Vm。 SI単位：立方メートル/モル（m3/mol）
定義：物質の体積をその物質量で割ったもの。 Vm = V/n。
注意事項：
1.
1.モルとは「物質の量で割った」という意味である。
2.混合物の場合、この用語を「平均モル体積」と呼ぶことが多い。
3.モル体積や逆モル体積を表すのにアマガットを用いてはならない。 (1アマガットは、p=101 325 Pa、T=273.15 Kにおける実気体のモル体積Vmで、22.4 × 10-3 m3/molとほぼ同じである。 また、p=101 325 Pa、T=273.15 Kにおける実気体の1/Vmを「アマガット」と呼び、この場合は約44.6 mol/m3となります）溶剤物質Sはそれ自体が混合物であってもかまいません。 SI単位：キログラム／モル（kg／mol）
定義：物質の質量をその物質の量で割ったもの。 M = m/n。
注意事項：
1. 混合物の場合、この用語はしばしば「平均モル質量」と呼ばれます。
2.明確な化学組成の物質Bのモル質量は、M（B）=Mr（B）×10-3 kg/mol = Mr（B）kg/kmol = Mr g/mol で与えられ、Mr（B）はBの相対分子量です（第 8.4 項を参照）。 原子または核種Xのモル質量はM(X) = Ar(X) × 10-3 kg/mol = Ar(X) kg/kmol = Ar(X) g/mol、Ar(X)はXの相対原子質量（8.4項参照）
8.6.5 Bの濃度；Bの物質量濃度
数量記号：cB.。 SI単位：モル／立方メートル（mol/m3）
定義：Bの物質量を混合物の体積で割る：cB = nB/V.
注意：
1.Bの物質量とは、Bの体積のことです。 このガイドでは、曖昧さがないため、この量に対して「Bの物質量濃度」という名称を好んで使用します。 しかし実際には、Bの量的濃度、あるいは単にBの濃度と短縮されることがよくあります。残念ながら、この最後の形式は、いくつかの異なる「濃度」、たとえばBの質量濃度、ρB = mB/V、およびBの分子濃度、CB = NB/V（NBはBの分子数）があるために混乱を引き起こすことがあります
2. 正常性という用語および記号Nは時代遅れなのでもはや使用されるべきではありません。 例えば「H2SO4 の 0.5N の溶液」と書くのは避け、代わりに「c ）= 0.5mol/dm3 の物質量を持つ溶液」（または 1mol/dm3 = 1kmol/m3 = 1mol/L なので 0.5kmol/m3 または 0.5mol/L ）と書くべきです。
3。 モラリティという言葉と M 記号も廃止なので使用しないほうがよい。 代わりにBの物質量濃度とmol/dm3、kmol/m3、mol/Lのような単位を使うべきである。 (例えば0.1mol/dm3の溶液は0.1モル溶液と呼ばれ、0.1M溶液と表記されることが多い）。
8.6.6 Bの体積分率
量記号：φB。 SI単位：1（体積分率は1次元の量です）
定義：物質A、B、C、…の混合物について。
$$varphi_{rm B} = x_{rm B}. V_{rm m,B}^* /Thum x_{rm A} V_{rm m,A}^*$
ここで、xA, xB, xC, …はA, B, C, …の物質量分率、 V*m,A , V*m,B , V*m,C , …は同じ温度と圧力での純粋物質 A, B, C, …のモル量、和は全ての物質 A, B, C, … にまたがります。
8.6.7質量密度、密度
量記号：ρ。 SI単位：キログラム/立方メートル（kg/m3）
定義：物質の質量をその体積で割る：ρ = m / V.
注意：
1.質量密度：ρ = m / V.
量記号：ρ(K)単位。 例えば、粒子の数密度、n = N / V、および電荷密度、ρ = Q / Vのように、いくつかの異なる「密度」があるため、このガイドではこの量に対して「質量密度」という名前を好みます。 質量密度は比容積の逆数です（セクション8.6.9参照）： ρ = 1 / ν.p>
8.6.8 溶質Bのモル％
量記号：bB（mBでも可）。 SI単位：mol per kilogram (mol/kg).
定義：溶液中の溶質Bの物質量を溶媒の質量で割ったもの：bB = nB / mA.
注：molalという用語と記号mはもはや時代遅れなので使用しないで下さい。 代わりに溶質Bのモラリティという用語とmol/kgという単位、またはこの単位の適切な小数倍数か下位倍数を使うべきである。 (たとえば、1 mol/kg のモラリティを持つ溶液は、しばしば 1 molal solution と呼ばれ、1 m solution と書かれました。)
8.6.9 比容積
量記号：ν。
定義：物質の体積をその質量で割ったもの：ν = V / m.
注意：比容積は質量密度の逆数（8.6.7項参照）：ν = 1 / ρ.
8.6.10 B質量分率
量記号：wB.B.B.B.
量記号：ν = 1 / ρ.m.
8.6.10 B質量分率は、質量密度の逆数であり、比容積は、質量密度の逆数である。 SI単位：1（質量分率は1次元の量）
定義：物質Bの質量を混合物の質量で割ったもの：wBB = mB / m.
8.7 対数量と単位：レベル、ネパー、ベル
このセクションでは、対数量と単位を簡単に紹介します。 これはRef. に基づいており、さらなる詳細については参照する必要があります。 対数量として最も一般的なものは、電界量レベル（LF）、電力量レベル（LP）の2つであり、対数単位としては、これらの量を表す単位であるネパー（Np）、ベル（B）と、ネパーとベルにSI接頭語を付けてできる十進数倍、小倍数、例えばミリネパー（1mNp＝0.
音量のレベルは、LF = ln(F/F0) の関係で定義され、F/F0 は同じ種類の 2 つの振幅の比であり、F0 は基準振幅である。 電力レベル量はLP = (1/2) ln(P/P0) の関係で定義される。ここでP/P0は2つの電力の比であり、P0は基準電力である。 (ただし、P/P0 = (F/F0)2 ならば、LP = LF。) 同様の名称、記号、定義は、それぞれ振幅の一次関数または二次関数である他の量に基づくレベルにも適用される。 実際には、場の量の名前がLFの名前を形成し、記号Fは場の量の記号に置き換えられる。 例えば、電界強度（記号E）の場合、その名称は “電界強度レベル “となり、LE = ln(E/E0)という関係式で定義される。
同じ基準振幅F0を持つ2つの電界量レベルの差(電界レベル差)はΔLF = LF1 – LF2 = ln(F1/F0) – ln(F2/F0) = ln(F1/F2) で、F0とは無関係である。 これは、同じ基準電力 P0 を持つ 2 つの電力量レベルの差 (「電力レベル差」) ΔLP1 = LP2 = ln(P1/P0) – ln(P1/P2)
その定義から明らかなように、LF と LP はともに 1 次元の量なので、単位としては記号 1 の単位を持ちます。 しかし、平面角とラジアン (および立体角とステラジアン) の場合を思い起こすように、この場合、単位 1 に「ネパー」または「ベル」という特別な名前を与え、これらのいわゆる無次元単位を次のように定義すると便利です:
1ネパー (1 Np) は F/F0 = e、つまり ln(F/F0) = 1 ときの level-of-a-field-quantity である。 同様に、1NpはP/P0 = e2、つまり(1/2) ln(P/P0) = 1のときの電力量のレベルである。 これらの定義から、LFを単位ネパーで表したときの数値は{LF}Np = ln(F/F0) 、LPを単位ネパーで表したときの数値は{LP}Np = (1/2) ln(P/P0) 、すなわち
LF = ln(F/F0) Np
LP = (1/2) ln(P/P0) Npであることが分かる。
ワンベル (1 B) は $$F/F_0 = \sqrt{10}$ のとき、つまり 2 lg(F/F0) = 1 (lg x = log10x に注意 – Sec.10.1.2 参照) のときのレベルオブアフィールド量となります。 同様に、1BはP/P0 = 10、つまりlg(P/P0) = 1のときのレベル・オブ・パワー量である。 これらの定義から、LFを単位belで表したときのLFの数値は{LF}B = 2 lg(F/F0)、LPを単位belで表したときのLPの数値は{LP}B = lg(P/P0) 、すなわち
LF = 2 lg(F/F0) B = 20 lg(F/F0) dB LP = lg(P/P0) B = 10 lg(P/P0) dBであると言えるでしょう。
LF（またはLP）の値はその値を表すのに使われる単位に依存しないので、上記の式でLFを等しくして、ln（F/F0）Np = 2 lg（F/F0）B となり、これは
$$begin{eqnarray*} という意味になります。 1~{rm B}&&rac{ln 10}{2} font ~ ♪～ {rm Np~exactly} ♪～ & \approx&1.151 ♪, 293 ~ {rm Np}. \ 1~{rm dB} &approx& 0.115 \, 129 \, 3 ~ {rm Np}. ~ . \LFとLPの値を報告する場合、必ず基準レベルを示さなければならない。 参考文献によると 5:IEC 60027-3によると、これは2つの方法のうちの1つで行うことができます。 Lx (re xref) または L x / xref ここで x はレベルが報告される量、例えば電界強度 E または音圧 p の量記号、xref は参照量の値、例えば E0 では 1 μV/m、p0 では 20 μPa です。 したがって
LE（再1μV/m）=-0.58NpまたはLE/（1μV/m）=-0.58Np
ある電界強度のレベルが基準電界強度E0=1μV/mより0.58Np低いことを意味します。 同様に
Lp (re 20 μPa) = 25 dB または Lp/(20 μPa) = 25 dB
ある音圧のレベルが基準圧力 p0 = 20 μPa より 25 dB 高いことを意味します。
注:
1.音圧のレベルは、基準圧力 p0 = 20 μPa より 25 dB 高いことを意味します。 このようなデータが表や図で示される場合、代わりに以下のような縮約表記が使われることがあります。 – 0.58 Np (1 μV/m); 25 dB (20 μPa).
2.ある文脈で同じ基準レベルが繰り返し適用される場合、その値が最初に明確に述べられ、その省略が計画的に指摘されれば、省略することができます。
3。 参考文献の規則により、たとえば1 mWの電力の基準レベルを示すのにdBmという記号を使うことは禁止されいます。
8.8 粘度
粘度η(動的粘度とも呼ばれる)と動粘度νの値を表す適切なSI単位はそれぞれ、パスカル秒(Pa-s)とメートル毎秒2乗(m2/s)(と必要に応じてその10進数および下位倍数)である。 これらの量の値を表すために一般的に使用されているCGS単位，ポイズ（P）及びストーク（St）は，使 用しないこと。1 Pa-s、1 St = 10-4 m2/s
8.9 Massic, volumic, areic, lineic
参考文献では、フランス語に対応する新しい形容詞 “massic”, “volumic”, “areic”, “lineic” を英語に導入しています。 “massique”, “volumique”, “surfacique”, “linéique” です。 これらは便利であり、NISTの著者はこれらを使用することを望むかもしれない。
（a）形容詞massic、または形容詞specificは、量の名前を修飾して、その量と関連する質量の商を示すために使用されます。
例:
体積または比体積: ν = V / m
エントロピーまたは比エントロピー: s = S / m
（b）形容詞 volumic は、その量とその関連する体積の商を示すために、量の名前を修正するか、密度という用語を追加して使用されます。
Examples:
volumic mass or (mass) density: ρ = m / V
volumic number or number density: n = N / V
Note: Parentheses around a word means that the word is often omitted.
(c) The adjective areic is used to modify the name of a quantity, or the terms surface . . . density are added to it, to indicate the quotient of that quantity (a scalar) and its associated surface area.
Examples:
areic mass or surface (mass) density: ρA = m / A
areic charge or surface charge density: σ = Q / A