Chilogrammo

Il chilogrammo o kilogrammo (simbolo: kg) è l'unità di misura base della massa nel Sistema Internazionale. Un grammo è definito come un millesimo di chilogrammo.

Table of contents

1 Multipli 2 Definizione 3 Proposte per la definizione futura

Multipli

I prefissi SI vengono usati per i multipli e i sottomultipli del chilogrammo. È da notare che, contrariamente alle altre unità di misura il chilogrammo è l'unica unità base che contiene già un prefisso, quindi questi si applicano al grammo. Nell'uso comune inoltre, si segnalano alcune particolarità: il megagrammo (10⁶ grammi) viene chiamato tonnellata, 100 chilogrammi (o 10⁵ g), che non prevedono un prefisso SI, sono detti quintale, infine per il chilogrammo e l'ettogrammo si usano i termini chilo ed etto, dando per scontata l'unità di misura. I multipli e sottomultipli più comunemente usati sono:

tonnellata = 1.000 chilogrammi

quintale = 100 chilogrammi

ettogrammo = 100 grammi

grammo = 1/1000 di chilogrammo

milligrammo = 1/1000 di grammo

microgrammo = 1 milionesimo di grammo

Definizione

Il chilogrammo è l'unica tra le unità di misura SI che è definita in relazione ad un manufatto e non a una proprietà fisica.

Il chilogrammo venne originariamente definito come la massa di un litro di acqua pura, alla temperatura di 4 gradi Celsius a pressione atmosferica standard. Questa definizione era difficile da realizzare accuratamente, anche perché la densità dell'acqua dipende in parte dalla pressione, e l'unità di pressione include la massa tra i fattori, introducendo una dipendenza circolare nella definizione del chilogrammo.

Per evitare questo problema, il chilogrammo venne ridefinito come la massa precisa di una particolare massa standard, creata per approssimare la definizione originale. Dal 1889, l'SI definisce l'unità di misura come pari alla massa del prototipo intenazionale del chilogrammo, che è composto da una lega di platino e iridio e misura 39 mm in altezza e diametro, ed è conservato al Bureau International des Poids et Mesures (Ufficio internazionale dei pesi e delle misure). Copie ufficiali del prototipo, sono rese disponibili come prototipi nazionali, che vengono confrontati con il prototipo di Parigi all'incirca ogni 10 anni. Il prototipo internazionale del chilogrammo fu costruito negli anni 1880.

Per definizione, l'errore nella replicabilità del prototipo è pari a zero; in realtà, è valutato nell'ordine dei 2 microgrammi. Questo risulta dalla comparazione del prototipo con le sue copie ufficiali, che sono, per quanto possibile, composte dallo stesso materiale e conservate nelle stesse condizioni. Non ci sono motivi per ritenere che il prototipo sia più o meno stabile delle copie ufficiali, la procedura di comparazione viene eseguita ogni 40 anni circa.

Sembra che il chilogrammo originale abbia perso 50 microgrammi negli ultimi 100 anni. la ragione è ancora sconosciuta e la ricerca di alternative è stata intensificata.

Proposte per la definizione futura

È in corso uno sforzo per introdurre una definizione, per mezzo di costanti fondamentali o atomiche. Le proposte su cui si sta lavorando sono:

• L'equilibrio di Watt, che sfrutta l'equilibrio di corrente, usato per la definizione dell'ampere per correlare il chilogrammo a un valore della costante di Planck, basato sulle definizioni del volt e dell'ohm.
• L'approccio di Avogadro, che tenta di definire il chilogrammo con un conteggio fisso di atomi di silicio. Come realizzazione pratica verrà usata una sfera la cui dimensione è misurata con l'interferometria.
• L'approccio dell'accumulazione ionica coinvolge l'accumulazione di atomi d'oro e la misurazione della corrente elettrica necessaria a neutralizzarli.
• L'approccio del superconduttore levitato, che mette in relazione il chilogrammo alle quantità elettriche tramite la levitazione di un corpo superconduttore in un campo magnetico generato da una spira superconduttrice, e misurando la corrente elettrica richiesta nella spira.

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