Kilogramo

Kilogramo
Masa de muestra de1 kg almacenado en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , EE.UU. El cilindro recto tiene un diámetro y una altura de 39 mm y está hecho de una aleación de platino (90%) e iridio (10%).
Información general
SistemaSÍ
Tamañomasa
Símbolokg
epónimokilo y gramo
Conversiones
1kg en... ...equivalente a...
unidad CGS1 000  gramos
unidad MTS0,001  toneladas
Unidad de EE . UU . / Imp .≈2,20462  libras
≈35,274  onzas
unidad ST≈0.10197UTM _
unidad de troya≈32,1507 oz t
unidad de Planck≈4.595 × 10 7 m P
unidades atómicas≈1,0978 × 10 30 m y
unidad SA≈5.02785 × 10 −31 METRO ☉

El kilogramo (ortografía alternativa: kilogramo ) [1] [2] , en el uso común kilo [3] [4] (símbolo: kg [5] ), es la unidad básica de masa en el Sistema Internacional de unidad de medida ( SI) [6] correspondiente a la masa de ≈4.595 × 10 7 mP , (relación con la masa de Planck unitaria).

La 26ª Conferencia General de Pesos y Medidas celebrada en Versalles del 13 al 16 de noviembre de 2018 introdujo una nueva definición según la cual también el kilogramo, al igual que las demás unidades básicas del SI, a partir del 20 de mayo de 2019 se refiere a una constante física , [7 ] en particular a la constante de Planck a través de una medición por medio de la balanza Watt . [8] [9]

Históricamente, se originó como la masa de un litro (decimetro cúbico) de agua destilada a una temperatura de aproximadamente4  ° C Hasta el 20 de mayo de 2019 se definía como la masa de un determinado cilindro de aproximadamente altura y diámetro4  cm de una aleación de platino - iridio depositada en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres , Francia , también llamado prototipo internacional. [10] [11]

El kilogramo es igual a mil gramos (símbolo: g ).

Definición

El kilogramo es la única unidad de medida del SI que, hasta el 20 de mayo de 2019, se había mantenido definida en relación a un artefacto, y no por una propiedad física. Es decir, todavía seguía el enfoque típico de un sistema técnico .

El gramo entró en el sistema métrico francés el 1 de agosto de 1793 , definido [12] como la masa de un centímetro cúbico (10 −6 m³ ) de agua a la temperatura de3,98  °C a presión atmosférica estándar . Se eligió esta temperatura en particular porque para ello, el agua tiene su máxima densidad . El 7 de abril de 1795 aparece el kilogramo como su múltiplo (1 kg =1 000  g ).

Esta definición fue difícil de lograr con precisión, también porque la densidad del agua está parcialmente relacionada con la presión, y la unidad de presión incluye la masa entre los factores, introduciendo una dependencia circular en la definición del kilogramo.

Para evitar este problema, el kilogramo se redefinió como la masa precisa de una masa estándar particular, creada para aproximarse a la definición original y hecha en 1875 . El prototipo internacional del kilogramo "Le Grand Kilo", un cilindro recto de base circular que mideDe 39 mm de altura y diámetro, compuesto de una aleación de platino e iridio , se conserva en el Bureau International des Poids et Mesures ( Oficina Internacional de Pesos y Medidas ) en el Pavillon de Breteuil en Sèvres , Francia .

Desde 1889 , el SI define la unidad de medida igual a la masa de este prototipo. Las copias oficiales del prototipo están disponibles como prototipos nacionales, que fueron comparados periódicamente con el prototipo de París, en los años 1889, 1946-1948 y 1988-1992; En 2014 se realizó otra comparación extraordinaria. [13]

Cuando en 1889 se comparó la muestra del kilogramo construido en 1875 con la muestra anterior definida por la masa de agua, se percibió que no concordaban, siendo el artefacto equivalente a1.000027 dm³ de agua. Optando por cambiar la muestra del kilogramo por un artefacto más preciso, los técnicos prefirieron mantener la muestra ya en uso durante catorce años, abandonando la definición ligada a la masa de agua. Además, considerando importante el volumen ligado a la definición, se introdujo el litro como el volumen de agua a la temperatura de3,98  °C a presión atmosférica estándar de masa igual a un kilogramo (definición suplantada en 1964 cuando se decidió hacer que el litro fuera exactamente igual a un decímetro cúbico).

Por definición, el error en la replicabilidad del prototipo fue cero; de hecho, se calificó en el orden de 2 microgramos. Esto resulta de la comparación del prototipo con sus copias oficiales, que están, en la medida de lo posible, hechas del mismo material y almacenadas en las mismas condiciones. No hay razones para creer que el prototipo sea más o menos estable que las copias oficiales. Parece que el kilogramo original ha perdido unos 50 microgramos en los últimos 100 años por razones aún desconocidas (probablemente por la sublimación del metal, de hecho con el tiempo también se "evaporan"), por ello se decidió definir el kilogramo a través de leyes físicas, y ya no a través de una muestra de referencia. [14]

La conservación del antiguo prototipo internacional se llevó a cabo con los más rigurosos criterios: se utiliza un sótano blindado, para cuya apertura se requiere el uso simultáneo de tres llaves distintas, custodiadas por tres personalidades del Bureau international des poids et mesures . La apertura se realiza con la autorización del Comité Internacional de Pesas y Medidas .

Las condiciones de temperatura, presión y humedad son constantes y se evita el contacto con el polvo sujetando el prototipo bajo tres campanas de cristal. Este prototipo se utilizó para comparaciones (aproximadamente cada 40 años). [13] Otras muestras de la unidad de masa, realizadas para los estados adheridos a la Convención Metro, difieren de la progenitora en ± 0,3 mg. Seis de estas muestras se usaron para reconstruir el prototipo internacional en el desafortunado caso de que se volviera inútil [15] .

Los inconvenientes relacionados con la accesibilidad de las muestras combinado con su dudosa precisión han convencido a los técnicos y científicos a buscar una definición más satisfactoria de kilogramo.

En Italia, la muestra de kilogramos se conserva en Roma en el Ministerio de Desarrollo Económico .

Para evitar conflictos con una antigua unidad de medida de peso, también llamada kilogramo, y con el uso del prefijo "kilo" en el nombre, en 1954 la Comisión de Metrología Italiana propuso el nombre "bes" (símbolo b ) para la ' unidad básica de medida de masa ; pero la propuesta no recibió suficiente consenso internacional y por lo tanto fue retirada. En 1988 fue el turno de la Comisión Sueca de Metrología de proponer reemplazar el término "kilogramo" por "GIO", en honor al metrólogo italiano Giovanni Giorgi , pero esta propuesta tampoco tuvo éxito [16] .

El Decreto del Presidente de la República n. 802, de 12 de agosto de 1982 , transpuso la Directiva 80/181/CEE relativa a las unidades de medida al establecer “las unidades de medida legales que se utilizarán para expresar cantidades”; en el anexo se indica el kilogramo para la masa, definida como "igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo (3ª CGPM, 1901, página 70 del informe)".

Nueva definición

De 2010 a 2018 se hizo un esfuerzo por introducir una nueva definición del kilogramo, por medio de constantes fundamentales o atómicas. Esto con el fin de hacerlo más preciso y realizable en cualquier laboratorio especializado. [17]

Las propuestas presentadas fueron:

«El kilogramo es aquella masa que sufre una aceleración de2 × 10 −8  m/s² si se somete a la fuerza que se desarrolla entre dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita y sección circular despreciable, colocados en el vacío a una distancia de un metro, por los que circula una corriente eléctrica constante de6,24150962915265 × 10 18 cargas elementales (o 1 culombio ) por segundo.

Mediante votación del 16 de noviembre de 2018, el Bureau international des poids et mesures estableció que, a partir del 20 de mayo de 2019, el kilogramo se define a través de una propiedad física relacionada con una constante fundamental [8] [9] , es decir, como la cantidad de masa necesaria para compensar una fuerza de6,62607015 × 10 −34  J⋅s en una balanza de vatios . Para que este último esté en equilibrio, debe pasar cierta cantidad de corriente y, debido a las definiciones de voltios y ohmios , la medida del kilogramo está relacionada con la constante de Planck (6,62607015 × 10 −34  J⋅s ) [19] a través de la siguiente relación [20] :

¿Dónde está la constante de Planck?

Múltiplos y submúltiplos

Los prefijos SI se utilizan para múltiplos y submúltiplos del kilogramo. Cabe señalar que, a diferencia de las otras unidades de medida, el kilogramo es la única unidad base que ya contiene un prefijo ("kilo", que significa 10 3 veces la unidad de medida), de hecho, los múltiplos y submúltiplos se aplican al gramo.

Además, en el uso común, se reportan algunas peculiaridades: el megagramo (10 6 gramos) se llama tonelada , 100 kilos (o 10 5 g), que no llevan prefijo SI, se llaman quintal . Señalar10 kg se usa el miriagrama , pero ahora está fuera de uso. Estas unidades de medida, aunque no pertenezcan al SI, son reconocidas por éste en virtud de su amplio uso. Siempre de uso común, que no está en un contexto estrictamente científico o técnico, el kilogramo y el hectogramo a veces se denominan simplemente "kilo" y "hectogramo", dando por sentada la unidad de medida.

Microgramo

El microgramo (símbolo: µg , a veces denominado mcg) se utiliza junto con el miligramo (mg) para indicar la dosis terapéutica de fármacos o oligoelementos . Por ejemplo, el requerimiento diario de ácido fólico ( vitamina B9 ) en una mujer es200 microgramos (0,2 mg ), pero el doble en el embarazo (400 microgramos =0,4 miligramos ).

La masa de un óvulo humano es de aproximadamente1 mcg

En algunos contextos, por ejemplo en medicina, el microgramo se denomina gamma ( γ ):1 microgramos =1 γ [21]

Nanogramo

Esta unidad de medida muy pequeña , relacionada con un volumen (por ejemplo ng/ ml ), se utiliza para indicar concentraciones muy bajas de determinadas sustancias, por ejemplo: dosis terapéuticas de algunos fármacos , concentraciones de enzimas , concentraciones de contaminantes, impurezas, dopaje , etc.

Notas

  1. ^ Las Unidades de medida , en inrim.it . Consultado el 27 de diciembre de 2017 .
  2. ↑ Tanto la forma de kilogramo como la forma de kilogramo están atestiguadas en los diccionarios, aunque la última entró en uso solo más tarde. En cuanto a qué grafía es oficial o preferible en italiano, cabe señalar que la directiva europea y la legislación suiza en la materia solo utilizan la grafía kilogramo mientras que la legislación italiana admite ambas formas. Más precisamente, en noviembre de 1982, en el momento de la publicación de la ley italiana, solo se utilizó la ortografía kilogramo pero ya en febrero de 1983 se corrigió el texto para reemplazar las apariciones de la palabra kilogramo con kilogramo ; la doble grafía se consagró definitivamente en abril de 2020, cuando se modificó el texto para que la unidad de medida apareciera como kilogramo o kilogramo . Al respecto, ver:
  3. ^ kilo , en Treccani.it - ​​Treccani Vocabulary online , Instituto de la Enciclopedia Italiana. Consultado el 22 de agosto de 2017 .
  4. ^ kilo , sobre Dizionario Garzanti . Consultado el 22 de agosto de 2017 .
  5. ^ A veces incorrectamente indicado con Kg ; ver Prefijos del Sistema Internacional de Unidades .
  6. ^ Libro de oro de la IUPAC , " kilogramo "
  7. ^ BIPM - Resolución 1 de la 26 CGPM , en bipm.org . Consultado el 22 de marzo de 2019 (archivado desde el original el 4 de febrero de 2021) .
  8. ^ a b Pallab Ghosh, Kilogramo obtiene una nueva definición , BBC, 16 de noviembre de 2018.
  9. ^ a b Lo último: cambio histórico a kilogramo aprobado , en New York Times , 16 de noviembre de 2018.
  10. ^ Hacia las nuevas unidades de medida, el kilogramo , en ansa.it , ANSA , 19 de mayo de 2019. Consultado el 20 de mayo de 2019 .
  11. ^ «Le kilogramo est l'unité de masse; il égal à la masse du prototipo internacional du kilogramo ". Comptes rendus de la 3e Conférence Générale des Poids et Mesures (GFCM), 1901, p. 70
  12. ^ Por Antoine Lavoisier y René Just Haüy para la Comisión de Pesos y Medidas de la Academia de Ciencias de Francia .
  13. ^ a b IPK , bipm.org , BIPM . _ Consultado el 13 de julio de 2017 .
  14. ^ El "kilogramo" cambia de peso, Nuevo sistema de medición , en La Repubblica , 2005.
  15. ^ E. Arri y et alii, Las medidas de cantidades físicas , Turín, Paravia, 1984.
  16. ^ Unidades de medida SI y recomendaciones para el uso de sus múltiplos y algunas otras unidades , en la norma italiana UNI CEI ISO 1000: 2004 , Milán, UNI-CEI, 2004.
  17. ^ Revisión futura del SI , en bipm.org , BIPM . Consultado el 13 de julio de 2017 .
  18. ^ En busca del kilo perfecto , en Il Corriere della Sera , 1 de julio de 2018.
  19. ^ ( EN ) 26 CGPM - Resoluciones adoptadas ( PDF ), en bipm.org . Consultado el 22 de noviembre de 2018 (Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2018) .
  20. ^ Kilogramo - kg , en youmath.it . Consultado el 4 de abril de 2021 .
  21. ^ HG Jerrard, Diccionario de unidades científicas , 5.ª ed., Springer, 1986, p. 52, DOI : 10.1007/978-94-017-0571-4 , ISBN 978-0-412-28100-6 .  

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