法定计量单位与国际单位制

法定计量单位是一个国家采用法令形式规定使用或允许使用的计量单位。我国国务院于1984年2月27日发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，公布了以国际单位制为基础的《中华人民共和国法定计量单位》，在我国强制实施。这是关系我国科学技术、文化教育的发展和国际交流的一件大事。

一、国际单位制

国际单位制的国际符号是SI，系法文Le systeme International Unites的缩写。SI在1960年第11届国际计量大会通过并建议各国采用，是国际上公认的单位制，适用于自然科学的各专业领域。

国际计量单位制由SI单位、SI单位的倍数单位两部分构成。

二、我国法定计量单位

国际单位制是我国法定计量单位的基础，一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计量单位。除此以外，结合我国实际情况，国家还选定16个非国际计量单位制的单位（见表5），也作为我国法定计量单位。

三、中华人民共和国国家标准

1993年12月27日，国家技术监督局发布了新的中华人民共和国国家标准GB 3100～3102—93《量和单位》，它是GB 3100～3102—86《量和单位》的修订版本。《量和单位》是《中华人民共和国法定计量单位》的具体形式。这套标准明确规定了SI的内容和使用方法（GB 3100）；有关量、单位和符号的一般原则（GB 3102）；给出了基础学科的一些最基础的量和单位的名称、符号（GB 3102）。它实际上是我国科学技术方面的基础性文件，是各学科正确使用量和单位的名称、符号的范本。要在各学科中正确地使用国家法定计量单位，就必须遵循这套标准。GB 3100～3102—93共15项量和单位的国家标准，属于强制性国家标准。

四、量和单位

（一）量

量在国际上定义是“现象、物体或物质可定性区别并定量确定的一种属性”。量可以指广义的量，如渗透压力、物质的量浓度；也可指特定的量，如某给定溶液中某给定溶质的浓度。国家标准给出量和单位的关系式如下。

A={A}·［A］　　（Ⅰ）

式中，A为量的符号；［A］为单位符号；{A}为以［A］为单位表示量A的数值。

式（Ⅰ）中量A暗含有单位，但并不明示特定单位，如浓度c等于物质的量n除以体积V，而不能定义为“浓度c等于物质的量n除以体积L（升）”，不能认为c只有用升来定义。

（二）单位

单位可以定义为数值等于1的量，式（Ⅰ）整理即为［A］=A/{A}，当{A}=1时，［A］=A，这就是单位定义的数学表达式。

不允许对单位进行修饰，例如，乙醇最佳杀菌含量是70％（w/w），这种表达方式不符合国家标准，因为这里“％”是作为单位使用的，用（w/w）对单位进行修饰是错误的。正确的表示方法应为W乙醇=70％。“W”是量（质量分数）的符号。

（三）数值

从式（Ⅰ）知，量除以单位即为数值：{A}=A/［A］，例如：

c=1.1mol/L

式中，c为物质的量浓度的符号，表示物质的量浓度的量值；mol/L，为物质的量浓度单位的符号；1.1则为以mol/L为单位时该量值的数值。

也可以写作c/mol·L-1=1.1，这种量与单位比值的形式，适用于图表中用特定单位表示的量的数值。

五、量方程与数值方程

（一）量方程

能定量地给出物理量之间关系的方程称为量方程。例如用HCl滴定NaOH，求NaOH的质量分数的量方程如下。

式中，cHCl为HCl浓度；VHCl为滴定所消耗的HCl体积；MNaOH为NaOH的摩尔质量；m为试样的质量。

式（Ⅱ）中，四个量各用什么单位，与该量方程无关。在用量方程进行计算时，必须将数值和单位同时代入量方程运算。但在复杂计算中，各量值可不一一给出单位，但要给出一个总单位。

例如：

（二）数值方程

数值方程是表示物理量数值与数值间关系的方程。按国家标准规定，方程中各项代表的数值，应以数值符号{A}=A/［A］表示。在数值方程中，一定要指明所用的单位，因为任一单位的改变，就会导致关系式形式的改变。

量方程（Ⅱ）若改为数值方程，如下。

这种写法太复杂，变通的方法是在方程下标注所使用的单位，如式（Ⅱ）变通式如下。

式中，c为浓度，mol/L；V为体积，L；M为摩尔质量，g·mol-1；m为质量，g；WNaOH为质量分数，量纲为1。

上式中若体积选用ml，则方程中必须加入系数10-3。

（三）量方程、数值方程中一些书写规则

1.单位符号一律用正体字母，除来源于人名的单位符号第一字母要大写外，其余均为小写字母（升的符号L例外），兆（106）和兆以上词头用大写。

2.量的符号一律用斜体印刷。表示物理量符号的下标用斜体，其他用正体。如cg（g：气体，用正体）；cp（p：压力，用斜体）。

3.量的符号组合与运算

（1）相乘可选下列其中一种形式

ab；ab；a·b；a×b。

（2）相除可选下列其中一种形式

；a/b；a·b-1。

（3）2个以上量的符号相乘相除，表示同一行内除的斜线（/）之后不得有乘号和除号

例：=ab/c=abc-1

=（a/b）/c=ab-1c-1，但不得写为a/b/c

=a/（b·c）=a/（bc），但不得写成a/b·c

分子、分母中含相加或相减，可以用括号或斜线

例：（a+b）/（c+d）意为，括号是必需的

a+b/c+d意为a++d，为避免误解，可写为a+（b/c）+d

4.数字每三位加空，如不写成149，600.523，87，应写成149600.53287。

5.选用SI词头时，一般应使数值处在0.1～1000之间。

如0.00394mol/L，应写成3.94mmol/L。

6.用正体书写阿拉伯数字。

注：1.圆括号中的名称，是它前面的名称的同义词，下同。

2.无方括号的量的名称与单位名称均为全称。方括号中的字，在不致引起混淆、误解的情况下，可以省略。去掉方括号中的字即为其名称的简称。下同。

3.本标准所称的符号，除特殊指明外，均指我国法定计量单位中所规定的符号以及国际符号，下同。

4.人民生活和贸易中，质量习惯称为重量。

注：1.平面角单位度、分、秒的符号，在组合单位中应采用（°）、（'）、（″）的形式。

例如，不用°/s而用（°）/s。

2.升的符号中，小写字母l为备用符号。

3.公顷的国际通用符号为ha。