Annexe D | Unités et facteurs de conversion
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Facteur |
Nom |
Abréviation |
|
Facteur |
Nom |
Abréviation |
|
101 |
déca |
da |
|
10-1 |
deci |
d |
|
102 |
hecto |
h |
|
10-2 |
centi |
c |
|
103 |
kilo |
k |
|
10-3 |
milli |
m |
|
106 |
méga |
M |
|
10-6 |
micro |
µ |
|
109 |
giga |
G |
|
10-9 |
nano |
n |
|
1012 |
tera |
T |
|
10-12 |
pico |
p |
|
1015 |
peta |
P |
|
10-15 |
femto |
f |
|
1018 |
exa |
E |
|
10-18 |
atto |
a |
|
1021 |
zetta |
Z |
|
10-21 |
zepto |
z |
|
1024 |
yotta |
Y |
|
10-24 |
yocto |
y |
Tableau D.1 Préfixes SI
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Unité SI : mètre (m) |
||
|
1 mètre (m) |
≈ |
39,37 pouces (po.) |
|
1 centimètre (cm) |
= |
0,01 m |
|
1 millimètre (mm) |
= |
0,001 m |
|
1 kilomètre (km) |
= |
1000 m |
|
1 angström (Å) |
= |
10-8 cm |
|
|
= |
10-10 m |
|
1 pouce (po.) |
= |
2,54 cm (exact, définition) |
Tableau D.2 Unités de longueur
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Unité SI : mètre cube (m3) |
||
|
1 litre (L) |
= |
0,001 m3 |
|
|
= |
1000 cm3 |
|
1 millilitre (mL) |
= |
0,001 L |
|
|
= |
1 cm3 |
|
1 microlitre (µL) |
= |
10-6 L |
|
|
= |
10-3 cm3 |
Tableau D.3 Unités de volume
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Unité SI : kilogramme (kg) |
||
|
1 gramme (g) |
= |
0,001 kg |
|
1 milligramme (mg) |
= |
0,001 g |
|
1 kilogramme (kg) |
= |
1000 g |
|
|
≈ |
2,205 livres |
|
1 tonne (métrique) |
= |
1000 kg |
|
1 livre (lb) |
≈ |
0,4535924 kg |
|
|
= |
16 onces |
|
1 unité de masse atomique (uma) |
≈ |
1,66054 × 10-27 kg |
Tableau D.4 Unités de masse
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Unité SI : joule (J) |
||
|
1 joule (J) |
= |
1 kg • m2/s2 |
|
|
≈ |
9,4778 × 10-4 BTU1 |
|
1 calorie thermochimique (cal) |
≈ |
4,184 J |
|
|
≈ |
4,184 × 107 erg |
|
1 erg |
= |
10-7 J |
|
1 électron-volt (eV) |
≈ |
1,60218 × 10-19 J |
|
|
≈ |
23,061 kcal mol-1 |
|
1 calorie nutritionnelle (Cal) |
= |
1000 cal |
|
|
≈ |
4184 J |
Tableau D.5 Unités d’énergie
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Unité SI : kelvin (K) |
||
|
0 kelvin (K) |
= |
-273,15°C |
|
|
= |
-459,67°F |
|
K |
= |
°C + 273,15 |
|
°C |
= |
59
(°F – 32) |
|
°F |
= |
95
(°C) + 32 |
Tableau D.6 Unités de température
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Unité SI : pascal (Pa) |
||
|
1 pascal (Pa) |
= |
N m-2 |
|
|
= |
kg m-1 s-2 |
|
1 Torr |
= |
1 mm Hg |
|
1 atmosphère (atm) |
= |
760 mm Hg |
|
|
= |
760 Torr |
|
|
= |
101 325 N m-2 |
|
|
= |
101 325 Pa |
|
|
= |
1,01325 bar |
|
1 bar |
= |
105 Pa |
|
|
= |
105 kg m-1 s-2 |
Tableau D.7 Unités de pression
Analyse dimensionnelle
L’analyse dimensionnelle est une forme de raisonnement proportionnel. Elle utilise des facteurs de conversion pour convertir une quantité d’une unité à une autre.
|
Quantité avec unité souhaitée |
= |
Quantité avec unité donnée |
× |
Facteur de conversion |
En général, cette méthode commence par la valeur donnée qui sera ensuite multipliée ou divisée par un rapport ou une proportion connue. Lors de l’établissement des ratios, l’unité du dénominateur doit correspondre à celle du numérateur de la valeur donnée. En continuant avec l’unité du numérateur dans le rapport suivant, elle doit correspondre au dénominateur du rapport suivant ou des unités nécessaires pour la réponse.
Par exemple, disons que vous essayez de convertir 3,41 grammes de He en un certain nombre d’atomes de He. Vous identifieriez 3,41 grammes comme la quantité donnée avec les grammes comme unité donnée. La première étape consiste toujours à placer la quantité donnée devant votre équation. Ensuite, trouvez un rapport qui vous aidera à convertir les unités de grammes en atomes. Comme vous l’avez probablement déjà deviné, vous devez utiliser quelques ratios pour vous aider dans ce problème. Le rapport que 4,002 g de He = 1 mole (masse molaire) vous aidera dans ce problème. Le nombre d’Avogadro, 6,022 x 1023 atomes = 1 mole, vous aidera également à résoudre ce problème. Ensuite, vous réglez vos rapports de manière à ce que vos unités s’annulent avec succès (la même unité doit se trouver au numérateur de l’équation et également au dénominateur de l’équation). Enfin, vous multipliez pour obtenir votre réponse finale. Comme toujours, votre réponse finale doit contenir le bon nombre de sig figs et les bonnes unités.
3,41g×1mole4,002g×6,022×1023atomes1mole=5,13×1023atoms
Inverser le facteur de conversion
Notez qu’un facteur de conversion peut être inversé. Par exemple, les jours sont convertis en heures en multipliant les jours par le facteur de conversion de 24. La conversion peut être inversée en divisant les heures par 24 pour obtenir les jours. Le 1/24 réciproque pourrait être considéré comme le facteur de conversion inverse pour une conversion d’heures en jours. Le terme “facteur de conversion” est le multiplicateur, et non le diviseur, qui donne le résultat.
Considérons la relation suivante
1kg1000g=1000g1kg
Les deux fractions sont égales à 1 lorsque les unités sont ignorées. Comme les quotients sont toutes deux égales à 1, cela ne change pas l’équation, seulement les valeurs numériques relatives avec diverses unités.
Résoudre les problèmes d’analyse dimensionnelle
Pour les problèmes d’analyse dimensionnelle, suivez cette liste d’étapes :
Identifiez le montant donné avec les unités données (voir le concept précédent pour plus d’informations).
Identifiez les facteurs de conversion qui vous aideront à passer de vos unités d’origine à l’unité souhaitée.
Configurez votre équation de manière à ce que vos unités non désirées s’annulent pour vous donner les unités désirées. Une unité s’annulera si elle apparaît à la fois au numérateur et au dénominateur pendant l’équation.
Multipliez par pour obtenir votre réponse finale. N’oubliez pas les unités et les sig figs !
Exemples de problèmes
Combien d’heures en 3 jours ?
Solution
1. Identifier les données : 3 jours
2. Identifiez les facteurs de conversion qui vous aideront à passer de vos unités d’origine à l’unité souhaitée :
3. Configurez votre équation de manière à ce que vos unités non souhaitées s’annulent pour vous donner les unités souhaitées : 3 jours ×
4. Multipliez par pour obtenir votre réponse finale : 72 heures
Conversion entre taupes et grammes
Trouvez la quantité de taupes dans 22,34 g d’eau.
Solution
22,34gH2O×1molH2O18gH2O=1,24molesdeH2O
