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论文中量与单位的正确表达方法

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摘要:依据量和单位的国家标准,分析了在使用物理量和法定计量单位时出现的若干问题,给出了量和单位及符号的正确表达方式。为进一步统一计量单位,规范物理量的名称和符号,我国国家计量局颁布了一系列量和单位的国家标准GB 3100~3102,以国际单位制(S1)为基础的我国法定计量单位体系已全面推行并逐步完善。虽然国际单位制具有先进、实用、简单、科学等诸多优点,而且在科学技术领域中已经获得独有的地位,但是由于长期的习惯,一些不正确的表达方式和一些应废止使用的量和单位仍常出现在科技论文中。

本文以国家标准为依据,结合实例论述在机械制造与自动化论文中常见的有关物理量和单位表达的一些问题。量的名称和符号量的名称量,也称物理量,是用于定量地描述物理现象的。量都有其各自的名称。GB 3102.1-GB 3102.13中共列出了614个量,并遵循我国已广泛使用的习惯,为它们规定了名称,这些名称简称它为标准量名称

对于量名称的使用应注意以下几点:

不应使用已废弃的名称。如重量、比重、比热、电流强度、原子质量、分子量、摩尔数、重量百分数(或浓度)、体积百分数(或浓度)等,正确的表述应为质量、密度(或相对密度)、比热容、电流、相对原子质量、相对分子质量、物质的量、质量分数、体积分数等。特别需要指出的是,在现行的科技论文中,滥用浓度的现象十分普遍。本来,只有物质的量浓度可以简称浓度,其他含浓度一词的量名称,都必须说出全称,如把质量浓度说成浓度就是错误的。至于很多人把质量分数体积分数等量纲的量也称作浓度,则更是错误的。    

同一个量名称不应有多种写法。一个量有多个名称,例如压力和压强,体积质量、质量密变和密度等,只要是国家规定的,都可以同等地使用。然而,对同一个规范的名称,出现几种不同的写法,如吉布斯自由能,有的写作吉卜斯自由能,这是不允许的。不得使用自造的名称。自造的名称见得最多的是在量的某一单位名称后加个字。例如:时间叫秒数,功率叫瓦数”(如说这只灯炮的瓦数为60”)等等。量的符号GB 3102.1-GB 3102.10GB 3102.1GB 3102.13中对所有物理量及单位的符号作了规定。一般情况下每个量只给出一个符号,但也有的量给出了两个以上的符号:当给出两个以上符号而未加区别时,表明这些符号具有同等的功用.在使用时可任选一种。但是.在同一篇论文或报告中,只应选择一种符号表示同一个物理量,而且应尽可能选用不同的符号表示不同的物理量。例如,摄氏温度的符号为tθ时间的符号为t,当同时出现这两个量时摄氏温度符号应选用θ。当国标中对一个量给出两个符号,其中一个未加括号,而另一个加了括号时,括号中的符号为备用符号,供在特定情况下主符号以不同意义使用时使用。例如,反射系数的符号为γ(ρ),但是在同一篇论文中γ己作为传播系数使用,此时应选用ρ为反射系数的符号。为了区分具有相同符号的不同物理量或同一物理量测量过程中的不同信息,可以在量的符号上加标上角标或下角标。例如,定压热容(Cp)”定容热容(Cv)”就是以下角标“p”“v”来区别的;最大吸收波长λmax是在吸收波长符号λ上加下标"max"表示的。
   对量符号的书写与使用,应注意以下几点:

应使用斜体字母,对于矢量、张量还应使用黑斜体,只有pH是例外。    

应使用新标准规定的符号。有些科技论文使用量符号有较大的随意性,不使用标准化符号,而任意选个字母做某个量的符号。例如:质量的规范化符号是m,而在实践中常见用W、P、Q等来表示是不妥当的;一般情况下,量符号的大小写字母是不能互换的。例如:摄氏温度的符号为t或θ,热力学温度的符号是T或θ,很多论文对此不加区分,写出t=156K或T=32℃,这都是不规范的。规范的表示应为T=156 K,t=32℃。    

量符号一般为单个拉丁字母或希腊字母。值得注意的是,相当多的论文用多个字母构成一个量符号,这多个字母通常都是该量英文名称的缩写。例如:有的把“临界高温”、“临界低温”的量符号分别写作“CHT”、“CLT”,这是不规范的,也易误解为C、H、T或C、L、T这3个量相乘。这里的主符号都是温度T(假定为热力学温度),规范的表示应分别为Tc,h和Tc,l。不能把量符号作为纯数使用。例如:“长度为l cm”、“时间为ts”(这里l和t分别是“长度”与“时间”的量符号),这种表达方式是不对的。    

不能把化学元素符号作为量符号使用。把化学元素符号当作量符号使用这一类不规范的情况比较普遍,即使在化学专业书刊中,也比比皆是。例如:“H2:O2=2:1”,这是典型的不规范表达方式,它的含义也不清楚。该式的规范化表示如下:如指质量比应为m(H2):m(O2)=2:1,如指体积比应为V(H2):V(O2)=2:1,如指物质的量比应为n(O2):n(O2)=2:1。还有常见的把元素或分子式等符号后加“%”当作量符号使用,如MnO2%=58.4%,是不正确的。这里指的是MnO2的质量分数,所以规范的表示为ω (MnO2)=58.4%。此外,如wt%,vot%,mol%等都属于不规范的符号,它们的规范符号分别为质量分数ω,摩尔分数x或y。单位的符号国家标准中给定了单位的国际符号、中文符号及使用原则,同时也规定了可与SI单位并用的我国法定计量单位及符号(见表1)。

                       表1 可与SI单位并用的我国法定计量单位

 “单位符号永远不变,绝对不能对单位符号进行修饰,这是计量单位国际化的一条重要原则。单位符号没有复数形式,也不能在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志。一些习惯的表达,如:大气中含5mgCO2/L”“0.1mol NaCl/L的标准溶液,以及进样量为10-410-2g/g(固定相)”均属错误的,应废止。正确表达应该是:大气中ρCO25 mg/L CO2,或ρ(CO2)5mg/L,或大气中含5mg/L CO2cNaCl0.1mol/LNaCl的标准溶液,或0.1mol/LNaCl的标准溶液。ω(进样量/固定相)10-410-2ω(进样量/固定相)(0.011)%。另外还有Nm3(标准立方米)“NL"(标准升)亦属错误的。量与单位的符号书写量的符号和单位的国际符号一般为拉丁文或希腊文的单个字母或字母组合。任何情况下,量的符号都要用斜体,单位的符号都要用正体,而且除了来源于人名的单位符号第一个字母要大写(PaHzWb)外,其余均为小写字母。但升的符号“L”除外。在量和单位的符号后面不能附加圆点(正常的句子末尾的句号除外),因为它们不是缩略语。若非表示两个单位相乘,在符号间不得留空隙,更不能夹杂有其他符号或数字(表示乘除的符号“?”“/”除外)。例如:“15不得写成“15ºC”,或者读作摄氏15。在表示量值的和或差范围时,应分别写出单位或加括号将数值组合。如:(25±2) ℃不应写作25±2。国标规定单位符号应写在全部数值之后,并在其与数值之间留适当空隙,唯一例外是平面角的单位符号(º)('')(“),与数值之间不留空。例如:15º27”不写作15º27”。词头词头是为了避免过大或过小的数值而加在SI单位之前构成十进倍数或分数单位的因数符号。加词头后,一般使量的数值处于0.1~1000内。词头符号词头符号一律采用正体字母。注意区分词头符号的大小写。表示的因数不小于106的词头用大写体(7);表示的因数不大于103的词头用小写体(13),具体参见表2

                                                  表2 SI词头符号

在实践中,常见大小写混淆的情况有:P(1015)p(10-12)M(106)m(10-3)。此外,有的把词头k(103)c(10-2)分别误写成K(KgKe)C(Cm)等的情形也不少见。表2 SI词头符号使用规则词头不能独立使用。在实践中常见独立使用的词头有μkM。例如:长度l20μR8kR10 M,均属错误的。正确的写法是l20μmR8 kΩR10 MΩ    

词头不能重叠使用。在实践中常见的mμmmμsμμFkWm均属错误的。正确的应分别为:nmnspFGW。还有,不应写天平感量1×10-3mg”,而应写作天平感量lμg    

单位不能与SI词头组合构成十进倍数或分数单位。这些单位是摄氏温度单位℃、热力学温度单位K、平面角单位(º)(`)(“)、时间单位hdmin以及量纲一的量的单位(符号为1)。例如:不能写15 h (百摄氏度)3ka(千年)0.8mmin(毫分),以及Re1.32 kω15μ等。应该写作:500℃、3000a8×10-4min,及Re1.32×10aω=1.5×10-5。组合单位加词头的规则。组合单位的倍数单位一般只用1个词头,并尽量用于组合单位的第一个单位。这是组合单位加词头的一条总原则。具体规则有以下几条:对通过单位相乘构成的组合单位,词头通常加在第1个单位前;对通过单位相除或乘除构成的组合单位,词头一般应加在分子的第1个单位前,分母一般不加词头;当组合单位的分母为长度、面积、体积单位或分子为1时,分母可以按习惯与方便选用某些词头。例如对B的浓度的单位mol/m3加词头,可以加在分子上kmol/min,也可以加在分母上mol/dm;一般不在组合单位的分子分母同时加词头;质量单位kg例外。应注意的几个问题使用己废弃的非法定计量单位如:标准大气压(atm)、千克力(kgf)、卡(cal)、马力、高斯(Gs)等,其法定计量单位依次为:帕(Pa)、牛(N)、焦(J)、瓦(W)、特(T)。在图与表中未采用/单位的标准化表示法传统的表示一般有(单位)”量,单位两种,现在要求表示成/单位,这种标准化表示法是科学的,/单位其比值是数值,因此在图像的坐标轴上,每个数值后无需再加上单位。如:vt图像坐标的标准化表示法:t/sμ/(ms-1)坐标轴上的数值不加单位。表格中亦采/单位标准化表示法,表格中的数值不加单位。在科技论文中常看到如下一些现象:以滴定剂的毫升数对电位计作图,蒸汽/℃,H2干燥/mol等,均属于不正确的表达。正确的表达是:以滴定剂的加入量V/mL对电位计作图、干燥H2的量n/mol、蒸汽温度t/℃。不得以非单位符号的符号作单位符号用如将ppmppmppbppt 4个英文缩写作为单位符号使用。这4个缩写不是专门的数学符号,只是表示份额的英文名词的缩写,而且其中ppbppt在不同的国家代表不同的数值。新国标规定不能再使用这4个符号作单位。然而要将它们改成规范化的表示,首先要弄清它们表示的是什么量,然后再以相应的单位表示之。例如:若15 ppm表示的是质量分数,则应写成ω1.5×10-5,其单位是1,如果15 ppm是水中Mg2+质量浓度,根据习惯的计算方法推断,应该改为 ρ(Mg2+)15μg/L。对于ppbppt还应搞清它们是哪个国家的(ppb:美国、法国为10-9,英国、德国为10-12ppt:美国、法国为10-12,英国、德国为10-18)。关于百分比浓度不少科技论文,把质量分数写成质量百分浓度或重量百分浓度,把体积分数写成体积百分浓度等等,这都是错误的。因为,%是一个纯数字,表示用0.0l乘某个值,把它与物理量结合起来作单位,显然不科学。习惯上分别以“%(V/V)”“%(m/m)”表示溶质体积与溶液体积之比和溶质质量与溶液质量之比,其单位是1。这种表达是不正确的。正确的应是以体积分数和质量分数表达。

其他,在书写量的方程式时不要带单位的符号。

不省略不该省略的量或单位的符号。例如:不应写玻璃板有2×105×2010×10cm等规格色谱柱250×6.8 mm”等。玻璃板的规格应是面积单位(cm2),色谱柱的规格应由直径ф与长度来表示,即250mm×ф6.8mm




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