1、引言中华人民共和国国家标准GB 31 Q 2. 4 - 9 3 热学的量和单位代替GB3102. 4 86 Quantities and units-Heat 本标准等效采用国际标准ISO31 4, 1992量和单位第四部分热学儿本标准是目前已经制定的有关量和单位的一系列国家标准之一，这一系列国家标准是：c;B 3100 国际单位制及其应用$GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则$c;B 3102. 1 空间和时间的量和单位；GB 3102. 2 周期及其有关现象的量和单位，GB 3102. 3 力学的量和单位g(;B 3102. 4 热学的量和单位$c;B 3102. 5 电学和磁学的
2、量和单位，GB 3102. 6 光及有关电磁辐射的量和单位，GB 3102. 7 声学的量和单位$GB 3102. 8 物理化学和分子物理学的量和单位gGB 3102. 9 原子物理学和核物理学的量和单位；GB 3102:10 核反应和电离辐射的量和单位；GB 3102. 11 物理科学和技术中使用的数学符号3GB 3102. 12 特征数，GB 3102. 13 固体物理学的量和单位。上述国家标准贯彻了中华人民共和国计量法、中华人民共和国标准化法、国务院于1984年2月27日公布的关于在我国统一实行法定计量单位的命令和中华人民共和国法定计量单位。本标准的主要内容以表格的形式列出。表格中有关量
3、的各栏列于左面各页，而将其单位列于对应的有面各页并对齐。两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。量的表格列出了本标准领域中最重要的最及其符号，在大多数情况下给出了定义，但这些定义只用F识别，并非都是完全的。某些量的矢量特性，特别是当定义需要时，已予指明，但并不企图使其完整或一致。在大多数情况下，每个量只给出一个名称和个符号。当一个量给出两个或两个以上的名称或符号，而未加以区别时，则它们是处于同等的地位。当有两种斜体字母（例如，IJ,8,rp,.！、川ff.在时，只给出其中之斗，这并不意味着另一个不同等适用。一般这种异体字不应当给予不同的主义。在括号中的符号为“备用符号”，供在特定
4、情况下主符号以不同意义使用时使用。茧的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。单位按F述方式编排：般只给出SI单位。应使用SI单位及其用SI词头构成的十进倍数和分数单位。十进倍数和分数国家技术监督局199312 27批准1994-07 01实施I 04 GB 3102. 4 93 单位未明确地给ltJ0 可iSI的单位并用的和属于国家法定汁量单位的非SI的单位，列于SI单位之下并用虚线同相应的SI单位隔汗。专门领域中使用的非国家法定计量单位，列于“换算因数和备注”栏。一些非国家法定计量单位列于附录（参考件中，这些参考件不是标准的组成部分。关FJi!:纲4的茧的单位说明：1E1of t!:纲的茧的
5、贯单位都是数字一（1）。在表示这种量的值时，单位1一般并不明确写出。词头不应加在数字II：构成此单位的十进倍数或分数单位。词头可用10的乘方代替。例：折射率n=l. 53Xl=l. 53 雷诺数Re= J. 32 103 考虑到J般是将平面角表示为两长度之比，将立体角表示为面积与长度的平方之比，国际计量委员会（：！PM）在1980年决定，弧度和球面度在国际单位制中为无量纲的导出单位；这就意味着将平面角和主体角作为无量纲的导出量。为了便于识别量纲相同而性质不同的量，在导出单位的表示式中可以使用单位弧度和球面度。数值表求：“定义”栏中的所有数值都是准确的。在“换货因数和备注”栏中的数值如果是准确的
6、，则在数值后用括号加注“准确值”字样B1 主题内容与适用范围本标准规定了热学的量和单位的名称与符号号在适当时，给出了换算因数。本标准适用于所有科学技术领域。2 名称和符号I 05 GB 31 0 2. 4 -93 量4-14-2项号茧的名称符号定义备注4 1 热力学温度T （） 热力学温度是基本量thermodynamic 之一temperature 4 2 摄氏温度t，。tT一T,热力学温度T，准确Celsius 式中T，定义为等于273.15 K 地比水的二相点热力学temperature 温度低o.01 K 106 GB 31 Q 2. 4-93 单位，4 1. a 4 2. a 项号单
7、位名称符号定义换算因数和备注4 1. a 开尔文K 热力学温度单位开尔热力学温度和摄氏温度的问隔kelvin 文是水的一相点热力学或温差的单位是相同的。国际汁温度的1/273.16 量大会建议，这种温度间隔或温差应该用开尔文（K）或摄氏度（）表示其他名称或符号，例如1“degre飞“deg”，“degreecentigrade，“degree”或“度”，均予以废除。应当指出，在摄氏温度的符号C之前应留一间隔（参阅GB 3101的3.4）。1990国际温标（ITS90）或国际温标1990CIPM是按照1987年第18届CGPM的第7项决议，于1989年决定采用的。该温标的确立是基于若干个固定点和
8、借助于一定的测量仪器作内插的方法并定义了。.65 K以上的温度。这个温标是代替1968国际实用温标IPTS-68( 1979年修订4 2.a 摄氏度 摄氏度是开尔文用于版）和1976暂用的0.5 K至degree Celsius 表示摄氏温度值的一个30 K温标。专门名称按照该温标定义的、与热力学温度和摄氏温度相应的量分别用T仰和表示（代替由IPTS68 所定义的T“和），且t=T，。一T,T”称为国际开尔文温度，t，称为国际摄氏温度。T”和阳的单位分别为开尔文（K）和摄氏度（），与T和t的情况相同。详细资料见zMetrologia, 1990, 27( 1), 3 107 GB 31Q2.
9、4 93 量：43. 1 4 8 项号量的名称符号定义备注4 3. 1 线膨胀系数1 1 di 除非规定变化过程，linear expension 向二1dT 4 3. 1至44的最是不coefficient 完全确定的。4 3. 2 体膨胀系数av, （，Y) 1 dV 在不会发生混淆时，cubic expension v=v dT 符号的下标可省略。coefficient 压力系数的名称及符号卢也可用于43. 3的4 3. 3 相对压力系数a, l. d业T 量上relative pressure p coefficient 4 4 压力系数pressure 3业dT coefficien
10、t 4-5. 1 等温压缩率r Kr= _l_（叫isothermal v a户Tcompressibility 4 5. 2 等梢压缩率s Ks一古（） s isentrop1c compressibility 4 6 热Q 等温相变中传递的热heat, 量，以前称为“潜热热量(latent heat ）”，符号为quantity of heat L。应当用适当的热力学函数的变化来表不，例如T D.S , M是俐的变化，或IJ.H，恰的变化4 7 热流量 单位时间内通过一个面的热量heat flow rate 4 8 面积热流量q P 热流量除以面积areic heat flow rate,
11、 热流量密度density of heat flow rate I 08 GB 31Q2. 4 93 单位：4 3. a 4 8.a Jilt 号单位名称符号定义换算因数和备注4 3.a 每开尔文K1 reciprocal kelvin, 负一次方开尔文kelvin to the power minus one 4 4. a 帕t斯卡每开Pa/K 尔文jpascal per kelvin 4 5.a 每帕斯卡Pareciprocal pascal, 负一次方帕斯卡pascal to the power minus one 4 6. a 焦耳J joule 4 7 a 民；t特w watt 4
12、8. a 瓦特每平方米W/m watt per square metre l )(GB 31 0 2 4 -93 量49 4 15 项号量的名称符号定义备注4 9 热导率). （） 面积热流量除以温度梯度（导热系数）thermal conductivity 4 1 o. 1 传热系数K, (k) 面积热流量除以温度差在建筑技术中，这个coefficient of 量常称之为热传递系数heat transfer (thermal transmittance), 符号为U4 10. 2 表面传热系数h （） qh(T,-T,) surface 式中T，为表面温度，T，为表征coefficient
13、of 外部环境特性的参考温度heat transfer 4 11 热绝缘系数M 温度差除以面积热流量在建筑技术中，这个thermal M=I/K 量常称为热阻，符号为insulance, R coefficient of thermal insulation 4一12热阻R 温度除以热流量参阅4II的备注thermal rests ta nee 4 13 热导G G=l/R 参阅411的备注thermal conductance 4 14 热扩散率a a= thermal pc, diffusivity 式中是热导率，p是体积质量，c，是定压质量热容4 15 热容c 当一系统由于加给一微小的热
14、除非规定变化过程，heat capacity 量aQ而温度升高dT时，aQ/dT这个量是不完全确定的这个量即是热容。1 1 GB 3102. 4-93 单位，49.a 4 15.a 项号单位名称符号定义换算因数和备注4-9.a 瓦特每米开W/(m K) 尔文watt per metre kelvin 4 10. a 瓦特每平方米W/Cm2 K) 开尔文watt per square metre kelvin 4 11.a 平方米开尔文m K/W 每瓦特square metre kelvin per watt 4 12.a 开尔文每瓦K/W 特kelvin per watt 4 13. a 瓦特
15、每开尔W/K 文watt per kelvin 4 14. a 平方米每秒m2/s square metre per second 4-15 a 焦耳每开尔J/K 文Joule per kelvin 111 GB 31 0 2. 4 -93 量16. 1 4-16.4 项， 主量的名称符号定义备注4 16. 1 质量热容 热容除以质量相应的摩尔量，参阅massic heat GB 3102. 8 capacity, 比热容specific heat capacity 4 16.2 质量定压热容c, massic heat capacity at constant pressure, 比定压热容
16、pecific heat capacity at constant pressure 4 16. 3 质量定容热容Cv massic heat capacity at constant volume, 比定容热容specific heat capacity at constant volume 4 16. 4 质量饱和热容Csat massic heat capacity at saturation, 比饱和热容specific heat capacity at saturation l l 2 GB 3102. 4 93 单位：416.a 项号单位名称符号定义换算因数和备注4 16.a 焦耳
17、每干克开J/(kg K) L尔文joule per kilogram kelvin j 13 量，4-17.14-20.5 项号量的名称4 17. 1 I质量热容比ratio of the massic heat capacities 比热容比ratio of the specific heat capac1t1es 4 17. 2 I等娴指数isentropic exponent 4 18 情entropy 4 19 质量精masstc entropy, 比娴specific entropy 4 20. 1 I能量energy 4-20. 2 I热力学能thermodynamic energ
18、y 4 20. 3 I恰enthalpy 4-20. 4 I亥姆霍兹自由能lHelmholtz free energy, 亥姆霍兹函数Helmholtz function 4 20. 5 I吉布斯自由能Gibbs free energy, 吉布斯函数Gibbs function 114 GB 31 0 2. 4 -93 符号定义备注y Y=c,fcv 户一vr笠）对于理想气体，K二Y户avs s 当热力学温度为T的系统接受微小热量SQ时，如果系统内没有发生不可逆变化，则系统的精增为SQ/Ts 炳除以质量相应的摩尔量，参阅GB 3102. 8 E 所有各种形式的能CJ 对于热力学封闭系统，热力学
19、能也称为内能C.U=Q饵7(internal energy) 式中Q是传给系统的能量，W是对系统所作的功H H=U户VA,F A=U TS G G=U户VTS G=H TS . GB 3102. 4-93 单位，417.a 4 20. a 项号单位名称符号)E 义换算因数和备注4 17.a I 参阅引言one 4-18 a 焦耳每开尔J/K 文joule per kelvin 4 9.a 焦耳每干克开J/(kg Kl 尔文joule per kilogram kelvin 4 20. a 焦L耳joule 115 GB 3102. 4 93 量.4 21. 1 4 21 5 f回与姓的名称符号
20、定义备注. 21. I 质鼓能e 能量除以质量相应的摩尔量，参阅mass1c energy , GB 3102. 8 比能specific energy 1一21.2质蛙热力学能u 热力学能除以质量质量热力学能也称为mass1c 质量内能（massicthermodynamic internal energy) energy, 比热力学能specific thermodynamic energy 1-21. 3 质量价h 熔除以质量massic enthalpy, 比价specific enthalpy .j 21.4 质量亥姆霍兹自由a、f亥姆霍兹自由能除以质量能massic Helmhol
21、tz free energy, 比亥姆雀兹自由能specific Helmholtz free energy, 比亥姆雀兹函数specific Helmholtz function 4 21. 5 质量吉布斯自由能g 吉布斯自由能除以质量massic Gibbs free energy, 比吉布斯自由能specific Gibbs free energy, 比吉布斯函数specific Gibbs function I 16 GB 3102. 4-93 单位，4 21. a 项号单位名称符号定义换算因数和备注4 21.a 焦耳每乎克J/kg joule per kilogram . 11 7
22、GB 3102. 4-93 量422 4-23 项号量的名称符号定义备注4 22 马休函数J J=-A/T Massieu function 4 23 普朗克函数y Y=-G/T Planck function 1 l自GB 3102. 4 93 单位，422. a 4 23.a 1百If 单位名称符号定义换算因数和备注4 22.a 焦耳每开尔J/K 文joule per kelvin 4 23. a 焦耳每开尔J/K 文joule per kelvin 119 不赞成使用这些单位。的项号茧的名称4 1 热力学温度thermodynamic temperature 华氏温度Fahrenheit
23、 temperature F 4 6 热heat, 热址quantity of heat 4 7 热流量heat flow rate 4 9 热导率，（导热系数）thermal conductivity L 1 20 GB 31 0 2 4 -93 附录A以英尺、磅和秒为基础的单位以及某些其他单位（参考件）单位项号单位名称和符号换:lV因数和备注4 1. A. a 主L氏度1。RJ二Kdegree Rankine, 9 。R氏度的符号。R的前面应当留一空隙4 2. A. a 华氏度IF 9 t 9 f 。F= 5飞32二5 K degree Fahrenheit, 。F459.67 单位华氏度
24、等于单位u氏度。华氏度的符号。F的前面应当留一空隙4 6. A a 英制热单位1 Btu=778 169 ft lbf= British thermal unit 1 055. 056 J Btu 这只是本附录中所用的英IJ热单位它等于第五届国际蒸汽性质大会（伦放，J9ci6年7月）所采用的“罔际蒸汽农英；I/II 热单位”。此外，以前还HJ过很多其他“英制热单位”4 7. A. a 英制热单位每小时1 Btu/h=O. 293 071 1 W British thermal unit per hour. Btu/h 4 9. A. a 英制热单位每秒英尺氏1 Btu/(s ft R） 度6
25、230. 64 WI (m K British thermal unit per second foot degree Rankine. Btu/ (s ft 。RlGB 3102. 493 扯的J时11lit的名称单位项号单位名称和符号| 换算因数和备注coefficient of heat transfer 410.A.a i英制热单位每秒平方英尺1 Btu/(s ft2 0R)= 兰氏度I 20 441. 7 WI (m K) British thermal unit per second square foot degree Rankine Btu/ (s ft2 。R)4 1 o.
26、1 I传热系数4 10. A. b 英制热单位每小时平方英尺兰氏度1 Btu/(h ft。R）二5. 678 26 W /(m K) British thermal unit per hour square foot degree Rankine, Btu/(h ft。R)4 14 热扩散率414.A.a 平方英尺每秒1 ft /s = 0. 092 903 04 m2 /s （准确值）thermal diffusivity square foot per second, ft /s 1 1r;. I I J,J M热容416.A.a 英制热单位每磅兰氏度I 1 Btu/(lb 0R）二Bri
27、tish thermal unit per I 4 186. 8 J/(kg K）（准确值）pound degree Rankine, Btu/ (lb 。RlIll日只只reheat Lp;icll y, 、rjvrI L、11 J L I spccifi飞heatt孔pacrt y 1 l !l ）后ht恼1419.A.a比娴英制热单位每磅兰氏度I 1 Btu/(lb 呗）British thermal unit per I 4 186. 8 J /(kg K) f 111确的）pound degree Rankine, Btu/ lb 。Rln1ass1c entropy, 日pecif
28、iccnt rnpy 一._J_一一L. _ 1 1 GB 31 0 2. 4 -93 的项号址的名称单位项号单位名称和符号换算因数和备注4 21. l 质址能421.A.a 英制热单位每磅l Btu/lb2 326 J/kg（准确mass1c energy, British thermal unit per 值）比能pound, specific energy Btu/lb 4 21. 2 质量热力学能ma：；1c thermodynamic energy, 比热力学能specific thermodynamic energy 4 21. 3 质量燃massic enthalpy, 比价sp
29、ecific enthalpy 4 21. 4 质量亥姆霍兹自由能mass1c Helmholtz free energy, 比亥姆霍兹自由能吕pecificHelmholtz free energy 4 21. 5 质量吉布斯自由能massic Gibbs free energy, 比吉布斯自由能刊pecificGibbs f rec energy, 比吉布斯函数specific Gibbs function 122 的项号茧的名称4 6 热heat, 热量quantity of heat GB 31 0 2. 4 g3 附录B供查考的其他单位，特别是关于换算因数（参考件）单位项号单位名称和
30、符号换算因数和备注4 6 B a 15卡1 cal，是Ig无空气之水在15calorie, 101 325 kPa恒定压力下，从cal,. 14. 5加热到15.5 c所需的热量。1 cal，.4 185 5 J 该值的不确定度为0.000 5 J 国际纯粹与应用物理联合会于1934年公布了一个关于“克卡”的类似定义。上列换算因数是由国际测温与量热咨询委员会提出，国际计量委员会通过（1950年）的，作为以后可由实验得出的最准确的值。该因数的不确定度为0.000 5 J 4 6. B. b 国际蒸汽表卡关于这个国际蒸汽表卡，第五I. T. calorie, 届国际水蒸气性质大会（伦敦，cal1r 1956年7月）所采用的定义是1cal1r=4.186 8 J 1Mcalir=l.163 kW h（准确值4 6. B. c 热化学卡1 cal,h=4. !84 J（准确值）thermochemical calorie, cal,h 123 GB 3102. 4-93 附加说明2本标准由全国量和单位标准化技术委员会提出并归口。本标准由全国量和单位标准化技术委员会第二分委员会负责起草。本标准主要起草人陈铭铮。121
