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化學中的單位:SI 與非 SI 的故事

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化學中的單位:SI 與非 SI 的故事 為什麼我們需要 SI?為什麼還留著「Å、cc、atm」這些單位? 學化學的第一步,除了認識元素週期表與分子式,還有一件同樣重要的事: 單位 。 沒有正確的單位,數字就沒有意義。 即使今天全世界推行國際單位制(SI),化學領域仍保留了一些「非 SI」單位,因為習慣與方便。 1. 什麼是 SI 單位? SI(Système International d’Unités, 國際單位制)是目前科學與工程的統一標準,包含七個基本單位: 長度:公尺 (m) 質量:公斤 (kg) 時間:秒 (s) 電流:安培 (A) 熱力學溫度:開爾文 (K) 物質的量:莫耳 (mol) 發光強度:坎德拉 (cd) 其他單位(焦耳、帕斯卡、庫倫…)都能由基本單位組合而成。 2. 化學裡常見的非 SI 單位 雖然 SI 是標準,但在化學實驗與文獻中,我們仍經常看到一些傳統單位。下面整理幾個常見例子: 物理量 常見非 SI 單位 SI 換算 長度 Å (1 Å = 10⁻¹⁰ m) 1.54 Å = 154 pm 體積 cc (cm³), L 1 cc = 1 cm³ = 1 mL; 1 L = 10⁻³ m³ 壓力 atm, torr, mmHg 1 atm = 101325 Pa; 1 torr = 133.322 Pa 能量 cal 1 cal = 4.184 J 濃度 M (mol/L) 1 M = 1000 mol·m⁻³ 3. 為什麼不乾脆全用 SI? 歷史習慣: Å、atm、cc 在課本與研究中用了上百年。 直觀方便: 說「1.54 Å」比「154 pm」更能立即聯想...

火星上空的致命誤算

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火星上空的致命誤算 一個單位轉換錯誤如何摧毀了3.27億美元的夢想 1999年9月23日,美國航太總署噴氣推進實驗室的控制中心裡,空氣凝結成了冰塊。數十名世界上最聰明的工程師和科學家聚集在螢幕前,等待一個理應準時到來的信號——火星氣候軌道器成功進入軌道的確認訊號。 時鐘滴答作響。預定時間過了。然後又過了十分鐘。二十分鐘。 「沒有任何訊號,主任。」通訊工程師的聲音在死寂的控制室裡顯得格外響亮。他的手指在鍵盤上飛快敲擊,額頭上滲出細密的汗珠。 那一刻,沒有人知道,價值3.27億美元的探測器已經在火星上空化為一團火球,而毀滅的原因將讓所有人震驚不已——不是什麼高深的技術故障,而是一個中學生都能避免的單位換算錯誤。 漫長旅途的終結 火星氣候軌道器的旅程始於1998年12月11日,從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地順利升空。在接下來的9個多月裡,這個造價不菲的探測器航行超過6.7億公里,幾乎完美地執行了每一個指令。 「直到最後一刻,我們都認為這將是一次教科書式的任務。」任務副主任理查德·庫克在事後回憶道,他的聲音裡仍帶著苦澀,...