Kilogramm: erinevus redaktsioonide vahel

{{See artikkel| räägib massiühikust; prefiksi kohta vaata artiklit [[Kilo-]]; Espoo linnaosa kohta vaata artiklit [[Kilo (Espoo)]]}}

 

'''Kilogramm''' ([[tähis]] '''kg''') on [[SI-süsteem|rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI)]] [[mõõtühik]] [[mass]]i mõõtmiseks ja ühtlasi üks seitsmest [[SI-süsteemi põhiühikud|SI põhiühikust]].

 

 

 

== Osa- ja kordühikute moodustamine ==

Kilogramm on ainus [[SI põhiühikud|SI põhiühik]], mille detsimaaleesliide ([[kilo-]], tähis k) on osa tema nimetusest. Et topelteesliidete kasutamine pole SI-süsteemis lubatud, siis moodustatakse kilogrammi osa- ja kordühikud [[detsimaaleesliited|detsimaaleesliite]] lisamisega sõnale "gramm", näiteks milligramm (mg), mitte aga mikrokilogramm (µkg).<ref name="mass" />

 

Sõna "kilogramm" on tulnud [[prantsuse keel|prantsuskeelsest]] sõnast ''kilogramme''. See on omakorda saadud [[kreeka keel|kreekakeelse]] tüve {{lang|grc|''χίλιοι'' (''khilioi'')}} ja ladinakeelse sõna ''gramma'' kokkuliitmisel. Kreekakeelne tüvi tähendab eesti keeles tuhandet ning ladinakeelne sõna ''gramma'' tähendab väikest raskust.<ref name="HcCMk" />

Sõna ''kilogramme'' kirjutati Prantsusmaal seadustesse aastal 1795 [[Prantsuse revolutsioonikalender|Prantsuse revolutsioonikalendri]] dekreeti, mis kirjutas ümber vanema ühikusüsteemi,<ref name="RPKKa" /> kus ''gravet'' oli defineeritud kui kuupsentimeetri vee mass, mis oli võrdne 1/1000 ''grave'' massiga.<ref name="jyFYE" />

1948. aastal tellis Vihtide ja Mõõtude Peakonverents Rahvusvaheliselt Vihtide ja Mõõtude Komiteelt soovitusi, et luua üks mugav ühikusüsteem, mis sobiks kõikidele Meetrikonventsiooni järgivatele riikidele. See tõi kaasa [[SI-süsteem]]i loomise 1960. aastatel. Kuna selle loomisel lähtuti MKSA-süsteemist, siis sai kilogramm süsteemi [[põhiühik]]uks ning grammi defineeritakse kilogrammi kaudu.<ref name="sipdf" />

 

[[Pilt:Arago kilogram.jpg|pisi|püsti=1.3|Arago kilogrammi ehk ''Kilogramme des Archives'''i täpse koopia tegi USA 1821. aastal prantsuse füüsiku [[François Arago]] järelevalve all. See oli USA kilogrammistandard kuni 1889. aastani, mil USA sai oma praegused kilogrammiprototüübid K4 ja K20]]

7. aprillil 1795 määrati Prantsusmaal gramm võrdseks meetrist ühe sajandiku servapikkusega kuubi ruumala sulamistemperatuuril oleva puhta vee kaaluga.<ref name="decree" />

Nad jõudsid järeldusele, et ühe kuupdetsimeetri kõige tihedamas olekus vee mass oli 99,9265% neli aastat tagasi tehtud standardi massist. Samal aastal tehti üleni plaatinast kilogrammiprototüüp, mis tehti nii täpselt, kui tollal võimalik, et ta mass oleks sama, mis ühel kuupdetsimeetril veel 4&nbsp;°C juures. See prototüüp anti üle Prantsuse riigiarhiivile (Archives nationales) ning ta sai ametlikuks nimeks ''kilogramme des Archives'', mis tõlkes tähendab arhiivikilogrammi. See etalon püsis tervelt 90 aastat kui peamine kilogrammietalon.<ref name="kghist" />

 

Alates 1889. aastast on kilogramm defineeritud kui [[Rahvusvaheline kilogrammietalon|rahvusvahelise kilogrammietaloni]] (RKE) mass.<ref name="FirstCGPM" />

RKE on tehtud plaatinasulamist, mida teatakse kui "Pt-10lr", mis koosneb massi järgi 90% [[plaatina]]st ja 10% [[iriidium]]ist ja ta on töödeldud silindriks, mille kõrgus on diameetriga võrdne, täpsemini 39,17&nbsp;mm. Selline väliskuju valiti, kuna see minimeerib välispinda.<ref name="Quinn" /> Plaatinale lisatud iriidium suurendab oluliselt etaloni [[kõvadus]]t, samal ajal säilitades teisi häid plaatina omadusi, näiteks kõrge vastupidavus [[oksüdeerumine|oksüdeerumisele]], väga suur [[tihedus]], hea [[elektrijuhtivus|elektri-]] ja [[soojusjuhtivus]] ning väike [[magnetiline vastuvõtlikkus]]. RKE-d ja selle kuut koopiat hoitakse Rahvusvahelise Vihtide ja Mõõtude Komitee peahoone keldris hoidlas stabiilse keskkonnaga seifis. Ametlikud RKE koopiad on kättesaadavad teistele riikidele, et nad saaksid määrata oma rahvuslikud standardid nende järgi. Neid koopiaid võrreldakse RKE-ga umbes iga 40 aasta tagant, mis tagab jälgitavuse originaalini.<ref name="ff4Ct" />

 

===Rahvusvahelise kilogrammietaloni stabiilsus===

Kilogrammietaloni definitsiooni kohaselt ei saa kilogrammietaloni kaaludes viga olla, kuna tema mass ongi kilogramm. Küll aga saab tema massis muutusi leida, kui seda perioodilises kontrollis ametlike koopiatega võrrelda. Neid viiakse läbi kord iga 40 aasta järel, siiani on toimunud ainult kolm kontrolli aastatel 1889, 1948 ja 1989.<ref name="o0uAK" />

 

Tootmisest on teada, et RKE koopiate mass ei ole tihti täpselt sama, mis originaalil, aga massierinevus dokumenteeritakse ja sellega täpsus säilib. Näiteks USA-le kuuluv koopia K20, mida kasutatakse peamise standardina, ametlik kaal oli 1889. aastal {{nowrap|1 kg&thinsp;−&thinsp;39 μg}}. Järgnevatel kontrollidel olid K20 kaalud 1948. aastal {{nowrap|1 kg&thinsp;−&thinsp;19 µg}} ja 1989. aastal sama, mis alguses. Seevastu USA-le kuuluv koopia K4, mida kasutatakse aktiivselt kontrollideks, on pidevalt kaalu kaotanud. K4 oli 1889. aastal {{nowrap|1 kg&thinsp;−&thinsp;75 µg}}, aga 1989. aastal oli ta kaal {{nowrap|1 kg&thinsp;−&thinsp;106 µg}} ning kümme aastat hiljem {{nowrap|1 kg&thinsp;−&thinsp;116 µg}}.<ref name="Recalibration" /> Selline kaalukaotus on seletatav sellega, et koopiat K4 kasutatakse tihemini ning see on seega altim igasugustele kriimudele jms. kaalukaotust põhjustavatele sündmustele.

 

 

2010. aasta oktoobris näitas Rahvusvaheline Vihtide ja Mõõtude Komitee üles huvi Vihtide ja Mõõtude Peakonverentsi soovituse vastu, mis kätkes endas seda, et kilogramm tuleks defineerida Plancki konstandi ning paari teise konstandi kaudu.<ref name="DdnTh" /><ref name="draft" /> See pakkumine võeti vastu 24. Vihtide ja Mõõtude Peakonverentsi kokkusaamisel 2011. aasta oktoobris ning lisaks sellele lükati 25. kokkusaamine aastalt 2014 aastale 2015.<ref name="tzfsZ" />

 

Selleks, et asendada viimast etaloni järgi defineeritud suurust, on kasutatud eri tehnoloogiaid.

Wati kaal on variant Ampere'i kaalust selle erinevusega, et temas tehakse üks lisakalibratsioon, mis nullib geomeetriaerinevuste mõju. Sisuliselt on tegu ühe plaadiga kaaluga, mis mõõdab, kui suure [[võimsus]]ega peab kaalu elektrisüsteem eseme kaalumisel töötama. Kaalumisel asetatakse kaalutav ese plaadile ning plaadile mõjub seega kaalutava eseme [[raskusjõud]]. Selleks, et kaalu tasakaalus hoida, peab elektrisüsteem rakendama väga täpset [[voolutugevus]]t. Järelikult saab välja arvutada võimsust, mida see elektrisüsteem tasakaalu hoidmiseks rakendab. Arvutatud võimsuse saab avaldada Plancki konstandi kordsena. Defineerides Plancki konstandi täpse arvuna, saab massi selle abil defineerida.<ref name="clDlT" />

 

 

====Avogadro projekt====

 

== Vaata ka ==

* [[Ühikute detsimaaleesliited]]

 

==Viited==

{{viited|allikad=

<ref name="mass">[https://www.riigiteataja.ee/akt/744546 Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühikud, nendest tuletatud ühikud, nende kord- ja osaühikud ning rahvusvaheliselt kehtestatud lisaühikud ja nende kasutamise viis]</ref>

<ref name="NIST">{{cite web | title = Physical Measurement Laboratory of NIST ühikute ja konstantide lehekülg | url = http://physics.nist.gov/cuu/Units/units.html | accessdate = 7. november 2015}}</ref>

<ref name="FirstCGPM">{{cite web | publisher = BIPM | url = http://www.bipm.org/en/CGPM/db/1/1/ | title = Resolution of the 1st CGPM (1889) | accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="Quinn">{{cite journal|title=New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards |first=T. J. |last=Quinn |journal=Platinum Metals Review |year=1986 |volume=30 |issue=2 |pages=74–79 |url=http://www.technology.matthey.com/article/30/2/74-79/}}</ref>

<ref name="Recalibration">{{Cite journal |title=The Kilogram and Measurements of Mass and Force|author1=Z.J. Jabbour |author2=S.L. Yaniv |journal=J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. |volume=106 |issue=1 |date=Jaanuar 2001 |pages=25–46 |url=http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/jres/106/1/j61jab.pdf 3.5 |doi=10.6028/jres.106.003}}</sub></ref>

<ref name="HcCMk">{{cite book |title = The Concise Oxford Dictionary |year = 1964 |first1 = HW |last1 = Fowlers |first2 = FG |last2 = Fowler |publisher = The Clarendon Press |location = Oxford}}</ref>

<ref name="C2ttx">{{citation |journal = Atti della Associazione Elettrotecnica Italiana |publication-place = Torino |author = Giovanni Giorgi |url = http://openlibrary.org/books/OL18571144M/Unità_razionali_di_elettromagnetismo |title = Unità Razionali di Elettromagnetismo |language = Italian |publication-date = 1901}} {{citation | author = Giovanni Giorgi | title = Rational Units of Electromagnetism |year=1902}} [http://www.iec.ch/about/history/documents/documents_giovanni.htm Original manuscript with handwritten notes by Oliver Heaviside]</ref>

<ref name="v8E6a">{{Citation |journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |url = http://www.pnas.org/content/21/10/579 |author = [[Arthur E. Kennelly]] |title = Adoption of the Meter–Kilogram–Mass–Second (M.K.S.) Absolute System of Practical Units by the International Electrotechnical Commission (I.E.C.), Bruxelles, June, 1935 |publication-date = 1935 |pages = 579–583 |volume = 21 |issue = 10 |doi = 10.1073/pnas.21.10.579 |bibcode = 1935PNAS...21..579K}}</ref>

<ref name="7K2Ug">{{cite web | title = L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids | url = http://histoire.du.metre.free.fr/fr/index.htm | accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="ff4Ct">{{cite web | title = The International Bureau of Weights and Measures official site | url = http://www.bipm.org/en/scientific/mass/verifications.html Verifications | accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="L7zPd">{{cite web | title = Density and uncertainty per NIST Standard Reference Database Number 69 | url = http://webbook.nist.gov/chemistry/ | accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="o0uAK">{{cite web | title = RKE stabiilsus | url = http://www.liquisearch.com/kilogram/stability_of_the_international_prototype_kilogram | accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="XREfv">{{cite conference |url = http://www.bipm.org/utils/en/pdf/CIPM2005-EN.pdf |conference = 94. Rahvusvahelise Vihtide ja Mõõtude Komitee kohtumine |title = 1. Soovitus: Ettevalmistavad sammud uute kilogrammi, ampri, kelvini ja mooli fundamentaalsete konstantide kaudu tehtud definitsioonide suunas, lk 233 |date = Oktoober 2005 |accessdate = 8. november 2015}}</ref>

<ref name="DdnTh">{{cite web|url=http://www.nist.gov/pml/wmd/20101026_si.cfm |title=NIST Backs Proposal for a Revamped System of Measurement Units |publisher=Nist.gov |accessdate=8. november 2015}}</ref>

<ref name="3HWCo">NPL: ''[http://www.npl.co.uk/science-technology/mass-and-force/research/avogadro-project Avogadro Project]''; Australian National Measurement Institute: ''[<!-- http://www.measurement.gov.au/index.cfm?event=object.showContent&objectID=7CBA5E62-BCD6-81AC-15017BE81748EF4B -->Redefining the kilogram through the Avogadro constant]''; and Australian Centre for Precision Optics: ''[http://www.acpo.csiro.au/avogadro.htm The Avogadro Project]''</ref>

}}

 

{{SI-süsteemi ühikud}}