¿Por qué hay diferentes definiciones oficiales de un kilogramo y un medidor cuando un medidor puede ser definido por el volumen de un kilogramo de agua? Por ejemplo, usando el punto triple, o de algún otro estado donde el volumen está bien definido.
Respuestas
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Cuando recogemos los estándares para las unidades es importante elegir las normas que son como percisely definida como sea posible y medible con una muy alta precisión en el laboratorio.
Así por ejemplo, el segundo se define como 9192631770 veces el período de la radiación emitida por un determinado transición del átomo de cesio. Esto es fácil de medir y, de hecho, miles de relojes atómicos de todo el mundo son en la actualidad la medición. Así que si usted está en un laboratorio haciendo un experimento y que necesita una medición muy precisa de tiempo que usted puede conseguir fácilmente.
El metro se define como la distancia que la luz se mueve de un segundo dividido por 299792458. La velocidad de la luz es una constante universal que es la misma para cada experimental científico en el universo, y la velocidad de la luz se mide fácilmente interferometrically. Y como vimos en el párrafo anterior, la segunda es también bien definidos. Que hace el metro de un bien definidos y fáciles de medir la cantidad así.
El kilogramo, sin embargo, es un poco de una espina, como se define actualmente como el peso de un determinado trozo de platino. Esto no se basa en ningún constante de la naturaleza y no es fácil medir con precisión, a menos que usted puede pedir prestado el bulto de platino, que la Oficina Internacional de Pesos y Medidas no están particularmente interesados en.
Así que, usando el kilogramo para definir el metro sería hacer caso omiso de una precisa y conveniente de medir para un vago y un inconveniente. Peor aún, la densidad del agua es fuertemente dependiente de la temperatura por lo que también necesita un estándar para la temperatura de lo contrario su valor para el metro va a depender de las condiciones climáticas. Así que ahora estás basando tu metros en dos vagos e inconveniente de las normas.
Podría ser un argumento para definir el kilogramo de metro, es decir, el peso de 1 dm$^3$ de agua a cierta temperatura de referencia $T$. El problema es que usted todavía tiene que medir la temperatura y que no puede ser hecho a la precisión requerida.
Creo que hay un plan para definir el kilogramo uso de la constante de Planck $h$. Las unidades de $h$ son joule segundos o kilogramo metros cuadrados por segundo. Ya tenemos buenas definiciones para el metro y el segundo esta nos permite el uso de $h$ a definir el kilogramo. Sin embargo, yo no sé hasta qué punto este plan tiene.
lfx
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Hay varias razones de por qué el agua no es una buena base para las mediciones de longitud.
En el largo plazo, la más importante es que el agua se evapora. Para apreciar esto, tenga en cuenta que usted no puede apenas pesan un kilogramo de agua y, a continuación, hacer de alguna manera un perfecto cubo contenedor, a continuación, medir los lados. Al menos, tratar con el menisco en la parte superior sería una pesadilla. Lo que usted necesita es una muestra de referencia de longitud fija, y el líquido (o triple punto) el agua es, por su naturaleza, no una longitud fija. Incluso si usted fuera a ir a por hielo a una temperatura fija y la presión, el hielo se sublima, por lo que la longitud de cambio a lo largo del tiempo. Vale la pena señalar que incluso un platino-iridio de aleación, como la que se utiliza en el kilogramo estándar, parece sufrir algún tipo de pérdida de masa a lo largo del tiempo. Es cierto que usted podría postular una hermitically envase sellado para la muestra de agua, pero esto tiene dos cosas en contra. A largo plazo eremíticas sellos no son un trivial de negocios, y un contenedor sellado iba a hacer la comparación de las mediciones extremadamente diferentes, si no imposible.
