Unità di misura: cosa sono e come si convertono

A unità di misura sono rappresentazioni di grandezze fisiche utilizzate in diversi ambiti del sapere per quantificare una materia, una sensazione, il tempo o la grandezza di qualcosa, ad esempio.

In tutto il mondo, le unità di misura seguono uno schema determinato dal Sistema internazionale di unità (SI). Dall'unità standard stabilita dal Sistema Internazionale, possiamo ancora utilizzare altre unità da essa derivate, che ci consentono di confrontare e ampliare la nozione quantitativa di quantità.

Il Sistema Internazionale adotta, ad esempio, l'unità kelvin come standard per la grandezza della temperatura. Questa unità è ampiamente utilizzata negli esperimenti di laboratorio, ma nella vita di tutti i giorni la maggior parte dei paesi usa l'unità gradi Celsius, che deriva dall'unità kelvin.

Leggi anche: Grandezze vettoriali e scalari

unità di massa

Le unità più utilizzate per lavorare con la massa di una materia sono:

• Tonnellata (t);

• Chilogrammo (kg) [unità standard di massa secondo SI];

• Grammo (g);

• Milligrammo (mg).

Per convertire un'unità in un'altra, segui queste relazioni:

• 1 t = 1000 kg

• 1 kg = 1000 g

• 1 g = 1000 mg

Relazione tra unità di massa

Come possiamo vedere, un'unità di massa è sempre 1000 volte maggiore dell'altra. Vedi alcuni esempi:

→ Conversione di unità di massa

Esempio 1: trasformiamo 2,5 kg in grammi.

Poiché 1 kg equivale a 1000 grammi, possiamo impostare la seguente regola del tre:

1 kg 1000 g

2,5 kg x

X. 1 = 2,5.1000

x = 2500 g

Esempio 2: trasformiamo 4 mg in kg.

Poiché 1 kg equivale a 1000000 di mg (risultato della moltiplicazione di 1000 x1000 della differenza tra l'unità kg e mg), possiamo impostare la seguente regola del tre:

1 kg 1000000 mg

x 4 mg

1000000.x = 4.1

x =  4
10000000

x = 0.000004 kg

unità di volume

• metro cubo (m³) [unità standard di volume secondo SI];

• Litro (L) o decimetro cubo (dm³);

• Millilitro (mL) o centimetro cubo (cm³).

Per convertire un'unità in un'altra, segui queste relazioni:

• 1 m³ = 1000 L

• 1L = 1 dm³

• 1L = 1000 ml

• 1dm³ = 1000 cm³

• 1 cm³ = 1 ml

Relazione tra unità di volume

Come possiamo vedere nel diagramma sopra, un'unità di volume è sempre 1000 volte più grande dell'altra. Quando confrontiamo l'unità più grande (m³) con l'unità più piccola (mL o cm³), la differenza è 1.000.000 di volte.

→ Conversione di unità di volume

Esempio 1: trasformiamo 4.5 m³ in dm³.

come 1 m³ equivale a 1000 dm³, possiamo impostare la seguente regola del tre:

1 m³ 1000 dm³

4,5 m³ X

x.1 = 4.5.1000

x = 4500 dm³

Esempio 2: trasformiamo 300 cm³ in l.

Poiché 1 L equivale a 1000 cm³, possiamo impostare la seguente regola del tre:

1L 1000 cm³

 x 300 cm³

1000.x = 300.1

x = 300
1000

x = 0,3 dm³

unità di pressione

Le unità più utilizzate per lavorare con il pressione sono:

• Atmosfera (atm);

• Millimetro di mercurio (mmHg);

• Centimetro di mercurio (cmHg);

• Pascal (Pa) o kilopascal (KPa = 1000 Pa) [unità di pressione standard secondo SI].

Per convertire un'unità in un'altra, segui queste relazioni:

• 1 atm = 101,325 kPa

• 1 atm = 101325 Pa

• 1 atm = 760 mmHg

• 1 atm = 76 cmHg

NOTA: Sono state utilizzate relazioni a partire da atm perché i valori utilizzati sono numericamente più semplici da lavorare e/o memorizzare (se necessario).

→ Conversione delle unità di pressione

Esempio 1: trasformiamo 2 atm in KPa.

Poiché 1 atm equivale a 101,325 KPa, è sufficiente impostare la seguente regola del tre:

1atm 101,325 KPa

2 atm x

x.1 = 2,101,325

x = 202, 650 KPa

Esempio 2: trasformiamo 200 mmHg in cmHg.

Usando le relazioni sopra riportate, dobbiamo inizialmente convertire 200 mmHg in atm usando la seguente regola del tre:

1 atmosfera 760 mmHg

x 200 mmHg

x.760 = 200.1

x = 200
760

x = 0,26 atm

Trasformiamo quindi il risultato in atm in cmHg nella seguente regola del tre:

1 atm 76 cmHg

0,26 atm y

y.1 = 0.26.76

y = 19,76 cmHg

Esempio 3: trasformiamo 500 cmHg in KPa.

Usando le relazioni sopra riportate, dobbiamo inizialmente convertire 500 cmHg in atm usando la seguente regola del tre:

1 atm 76 cmHg

x 500 cmHg

x.76 = 500.1

x = 500
76

x = 6,57 atm

Trasformiamo quindi il risultato in atm in cmHg nella seguente regola del tre:

1 atm 101,325 KPa

6,57 atm sì

y.1 = 6,57,101,325

y = 665,70 KPa

Vedi anche:Cos'è la pressione atmosferica?

unità di temperatura

Le unità più utilizzate per lavorare con temperatura sono:

• Gradi Celsius (^oh);

• gradi Fahrenheit (^ohF);

• Kelvin (K) [unità di temperatura standard secondo SI].

Per convertire un'unità di temperatura in un'altra, possiamo utilizzare le seguenti formule:

• Da gradi Celsius a Kelvin: TK = T^ohDo + 273

• Da gradi Celsius a Fahrenheit: T^ohÇ = T^ohF-32
  5 9

→ Conversione delle unità di temperatura

Esempio 1: trasformiamo 45 ^ohC per ^ohf.

Per eseguire la trasformazione basta inserire i dati nella formula sottostante:

T^ohÇ = T^ohF-32
5 9

 45 = T^ohF-32
5 9

5.(T^ohF-32) = 45,9

5T^ohF - 160 = 405

5T^ohF = 405 + 160

T^ohF = 565
5

T^ohF = 113 ^ohF

Esempio 2: trasformiamo 200K in ^oh.

Per eseguire la trasformazione basta inserire i dati nella seguente formula:

TK = T^ohDo + 273

200 = T^ohDo + 273

T^ohC = 200 - 273

T^ohC = - 73 ^ohÇ

Per saperne di più sulla conversione dei valori tra le scale termometriche, leggi il seguente testo: Conversione tra scale termometriche.

unità di lunghezza

Le unità più utilizzate per lavorare con lunghezza sono:

• Chilometro (km);

• Metropolitana (m) [unità standard di lunghezza secondo SI];

• Centimetro (cm);

• Decimetro (dm);

• Millimetro (mm).

Per convertire un'unità in un'altra, segui queste relazioni:

• 1 km = 1000 m

• 1 m = 100 cm

• 1 dm = 10 cm

• 1 cm = 10 mm

→ Conversione di unità di lunghezza

Esempio 1: trasformiamo 5 km in dm.

Analizzando il diagramma, la differenza tra km e dm è dell'ordine di 100000, quindi basta impostare la seguente regola del tre:

1 km 100000 dm

5 km x

x.1 = 5.1 milioni

x = 500000 dm

Esempio 2: trasformiamo 500 mm in cm.

Poiché 1 cm equivale a 10 mm, basta usare la seguente regola del tre:

1 cm 10 mm

x 500 mm

x.10 = 500.1

x = 500
10

x = 50 cm

Unità di energia sotto forma di calore

Le unità più utilizzate per lavorare con l'energia sotto forma di calore sono:

• Joule (J) o kilojoule (KJ = 1000 J) [joule è l'unità standard stabilita dal SI];

• Calorie (calce) o chilocalorie (Kcal = 1000cal).

Per convertire un'unità in un'altra, segui questo elenco:

1 cal = 4,18 J

1Kcal = 4.18KJ

Vedi alcuni esempi:

Esempio 1: trasformiamo 2600 Kcal in KJ.

Poiché 1 Kcal equivale a 4,18 KJ, usa la seguente regola del tre:

1 Kcal 4,18 KJ

2600 Kcal x

x.1 = 2600.4.18

x = 10868 KJ

unità di tempo

• Tempo (h);

• Minuto (min);

• Secondo(i) [unità]standard di tempo stabilito dal SI].

Per convertire un'unità in un'altra, segui queste relazioni:

• 1h = 60 min

• 1 min = 60 s

Relazione tra unità di tempo

→ Conversione di unità di tempo

Esempio 1: trasformiamo 6 h in secondi.

Poiché 1 ora equivale a 3600 secondi (il risultato della moltiplicazione 60x60 della differenza tra ore e secondi), basta impostare la seguente regola del tre:

1 ora 3600 secondi

6h x

x.1 = 6.3600

x = 21600 s

Esempio 2: trasformiamo 600 s in minuti.

Poiché 1 minuto equivale a 60 s, basta usare la seguente regola del tre:

1 minuto 60 secondi

x 600 secondi

x.60 = 600

x = 600

x = 600
60

x = 10 min

Mol (quantità di materia)

È l'unità che stabilisce la quantità di entità (atomi, ioni, elettroni, neutroni, molecole) che formano una data materia. Secondo Amedeo Avogadro, 1 mole di qualsiasi materia contiene 6.02.10²³ entità.

Esempio: 1 mole di H₂O.

Una mole della sostanza acquosa ha:

• 6,02.10²³ molecole d'acqua;

• 3.6,02.10²³ atomi (il 3 è il risultato della somma di 1 ossigeno e 2 idrogeni);

• 2.6,02.10²³ atomi di idrogeno;

• 1.6,02.10²³ atomi di ossigeno.

Di Me. Diogo Lopes Dias

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/unidades-medida.htm