Глава 1. Ключевые термины и уравнения

Ключевые термины

анализ размерностей (dimensional analysis)

(также — метод размерных множителей) универсальный математический подход, применимый к расчётам от простых переводов единиц до сложных многоступенчатых вычислений с участием нескольких разных величин.

атом (atom)

мельчайшая частица элемента, способная вступать в химическое соединение.

вес (weight)

сила, с которой гравитация действует на тело.

вещество (matter)

всё, что занимает пространство и обладает массой.

газ (gas)

состояние вещества, в котором оно не имеет ни определённого объёма, ни определённой формы.

гетерогенная смесь (heterogeneous mixture)

совокупность веществ, состав которой меняется от точки к точке.

гипотеза (hypothesis)

предварительное объяснение наблюдений, служащее ориентиром для сбора и проверки данных.

гомогенная смесь (homogeneous mixture)

(также — раствор) совокупность веществ, состав которой однороден по всему объёму.

градус Цельсия (Celsius, °C)

единица температуры; по этой шкале вода замерзает при \(0\ \text{°C}\) и кипит при \(100\ \text{°C}\).

градус Фаренгейта (Fahrenheit)

единица температуры; по этой шкале вода замерзает при \(32\ \text{°F}\) и кипит при \(212\ \text{°F}\).

длина (length)

мера одного из измерений объекта.

единица (unit)

эталон сравнения при измерениях.

жидкость (liquid)

состояние вещества, имеющего определённый объём, но не имеющего определённой формы.

закон (law)

формулировка, обобщающая огромное число экспериментальных наблюдений и описывающая или предсказывающая некоторый аспект природы.

закон сохранения вещества (law of conservation of matter)

при превращениях одного вида вещества в другой или при изменении формы общее количество вещества не меняется.

значащие цифры (significant figures)

(также — значащие разряды) все измеренные цифры в результате определения, включая последнюю — недостоверную — цифру.

интенсивное свойство (intensive property)

свойство вещества, не зависящее от его количества.

кельвин (kelvin, K)

единица температуры СИ; \(273{,}15\ \text{К} = 0\ \text{°C}\).

килограмм (kilogram, kg)

основная единица массы в СИ.

кубический метр (cubic meter, m³)

единица объёма СИ.

кубический сантиметр (cubic centimeter, cm³ или cc)

объём куба с длиной ребра ровно \(1\ \text{см}\).

литр (liter, L)

(также — кубический дециметр) единица объёма; \(1\ \text{л} = 1\,000\ \text{см}^3\).

макроскопическая область (macroscopic domain)

область повседневных объектов, достаточно крупных, чтобы человек воспринимал их непосредственно зрением и осязанием.

масса (mass)

фундаментальное свойство, характеризующее количество вещества.

метр (meter, m)

основная единица длины в метрической системе и СИ; \(1\ \text{м} \approx 1{,}094\ \text{ярда}\).

микроскопическая область (microscopic domain)

область объектов, слишком малых для непосредственного восприятия органами чувств.

миллилитр (milliliter, mL)

\(1/1\,000\) литра; равен \(1\ \text{см}^3\).

молекула (molecule)

связанная совокупность двух или более атомов одинаковых или разных элементов.

научный метод (scientific method)

путь познания, идущий от вопроса и наблюдения к закону или гипотезе, а затем к теории, с обязательной экспериментальной проверкой гипотезы и при необходимости — корректировкой теории.

неопределённость (uncertainty)

оценка того, насколько результат измерения отличается от истинного значения.

объём (volume)

количество пространства, занимаемого телом.

округление (rounding)

процедура, обеспечивающая корректное отражение в результате вычисления той неопределённости, которая присуща использованным в нём измерениям.

переводной коэффициент (conversion factor)

отношение равных величин, выраженных в разных единицах; используется для перевода из одной единицы в другую.

плазма (plasma)

газообразное состояние вещества, содержащее большое число электрически заряженных атомов и/или молекул.

плотность (density)

отношение массы вещества или тела к его объёму.

прецизионность (precision)

степень близости результатов повторных измерений одной и той же величины.

СИ (SI units, International System of Units)

стандарты, установленные международным соглашением в Международной системе единиц (Le Système International d’Unités).

секунда (second, s)

единица времени СИ.

символическая область (symbolic domain)

специальный язык, используемый для представления компонентов макроскопической и микроскопической областей: химические символы, химические формулы, уравнения, графики, рисунки и расчёты.

смесь (mixture)

вещество, которое можно разделить на составляющие физическими методами.

соединение (compound)

чистое вещество, которое можно разложить на два или более элементов.

твёрдое тело (solid)

состояние вещества, обладающее жёсткостью, определённой формой и почти постоянным объёмом.

температура (temperature)

интенсивное свойство, характеризующее степень нагретости или холодности вещества.

теория (theory)

хорошо обоснованное, всеобъемлющее, проверяемое объяснение определённого аспекта природы.

точное число (exact number)

число, полученное счётом или по определению.

точность (accuracy)

степень близости результата измерения к истинному значению.

физическое превращение (physical change)

изменение состояния или свойств вещества, не сопровождающееся изменением его химического состава.

физическое свойство (physical property)

характеристика вещества, не связанная с какими-либо изменениями его химического состава.

химическое превращение (chemical change)

превращение, при котором из исходного вещества образуется вещество другого вида.

химическое свойство (chemical property)

характеристика, связанная с превращением одного вида вещества в другой.

химия (chemistry)

наука о составе, свойствах и взаимодействиях вещества.

чистое вещество (pure substance)

однородное вещество, имеющее постоянный состав.

экстенсивное свойство (extensive property)

свойство вещества, зависящее от его количества.

элемент (element)

вещество, состоящее из атомов одного типа; вещество, которое нельзя разложить путём химического превращения.

Ключевые уравнения

\[ \text{плотность} = \frac{\text{масса}}{\text{объём}} \]

\[ T_{\text{°C}} = \frac{5}{9} \times \left( T_{\text{°F}} - 32 \right) \]

\[ T_{\text{°F}} = \left( \frac{9}{5} \times T_{\text{°C}} \right) + 32 \]

\[ T_{\text{K}} = T_{\text{°C}} + 273{,}15 \]

\[ T_{\text{°C}} = T_{\text{K}} - 273{,}15 \]