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技術(shù)文章

化學(xué)顯著的數(shù)字測量和計算的重要性

閱讀:87          發(fā)布時間:2023-12-4
  每個測量有一個與它相關(guān)聯(lián)的不確定性程度。不確定性來自測量設(shè)備和技能的人在做測量。讓使用體積測量作為一個例子。假設(shè)你是在化學(xué)實驗室需要7毫升水。你可以采取一個沒有標記的咖啡杯加水,直到你認為你有大約7毫升。在這種情況下,大部分的測量誤差與測量的人在做的技能。您可以使用燒杯中,標記,增量為5毫升。燒杯中,你可以很容易地獲得5至10毫升的量,大概接近7毫升,給予或采取1毫升。如果您使用了0.1毫升吸管標記,你可以得到6.99和7.01毫升之間的體積相當可靠。這將是不真實的報告,你使用這些設(shè)備測得7.000毫升,因為你沒有最近的微升測量體積。您將您的使用顯著的數(shù)字測量報告。這包括所有的數(shù)字,你肯定知道加的最后一個數(shù)字,其中包含了一些不確定性。
  主要圖規(guī)則總是顯著非零數(shù)字。顯著之間其他重大位數(shù)是所有零。確定的數(shù)量顯著的數(shù)字,最左邊的非零數(shù)字開始。最左邊的非零數(shù)字有時也被稱為最重要的一位數(shù)字或的最顯著的數(shù)字。例如,在數(shù)字0.004205 '4'是最顯著的數(shù)字。左側(cè)'0'是不顯著。的零之間的“2"和“5"是顯著的。
  最右邊的數(shù)字的十進制數(shù)是最顯著的數(shù)字或至少顯著的數(shù)字。的數(shù)字另一種方式來看待,認為這是最右邊的數(shù)字號碼時,寫在科學(xué)記數(shù)法。最不顯著的數(shù)字仍然是顯著的!在數(shù)字0.004205(它可被寫為4.205×10 -3),'5'是最不顯著的數(shù)字。在數(shù)量43.120(它可被寫為4.3210×10 1),'0'是最不顯著的數(shù)字。如果沒有小數(shù)點,最右邊的非零數(shù)字是的數(shù)字。在數(shù)5800,最顯著的數(shù)字'8'。
  在計算中的不確定性往往是在計算中使用的測量量。計算的精確度是有限的,它是基于測量的精度。當被測的量用加法或減法,加法和減法的不確定性,是由絕對的不確定性在的測量(而不是數(shù)量的顯著的數(shù)字)。有時候,這被認為是小數(shù)點后的數(shù)字位數(shù)。例 32.01米5.325米12米 加在一起,你會得到49.335米,但應(yīng)報告為'49'米的總和。
  乘法和事業(yè)部, 當實驗數(shù)量mutiplied或分割,結(jié)果中的數(shù)量顯著的數(shù)字是重大數(shù)字與最小數(shù)的數(shù)量相同。如果,例如,一個密度計算,其中25.624克除以25毫升,密度應(yīng)報告為1.0克/毫升,而不是為1.0000克/毫升或1.000克/毫升。
  失去重大數(shù)字有時顯著的數(shù)字是“迷失"而進行計算。例如,如果你找到一個燒杯的質(zhì)量是53.110克,加水的燒杯中,并找到燒杯中,加水53.987克的質(zhì)量,水的質(zhì)量為53.987-53.110 G =0.877克的最后值只具有三個顯著的數(shù)字,即使每個質(zhì)量測量包含5位有效數(shù)字。
  舍入和截斷號碼有不同的方法,它可用于數(shù)字舍入。通常的方法是數(shù)字四舍五入數(shù)字不到5下,數(shù)字與數(shù)字大于5(有些人圓整整5和一些輪下來)。
  例如:如果你是減去7.799克- 6.25克,你的計算將產(chǎn)生1.549克。此號碼將被舍入到的數(shù)字“9",因為1.55克大于'5'。在某些情況下,號碼將被截斷,或剪短,而不是四舍五入,以獲得適當?shù)娘@著數(shù)字。在上面的例子中,1.549克被截斷到1.54克。
  確切的數(shù)字有時,在計算中使用的數(shù)字是精確的,而不是近似的。這是真實的,使用時定義的數(shù)量,包括許多轉(zhuǎn)換因素,而當使用純數(shù)字。純的或定義的號碼不影響計算的準確性。你可能認為它們具有無限數(shù)量的顯著的數(shù)字。純數(shù)字是很容易被發(fā)現(xiàn),因為他們沒有單位。定義的值或轉(zhuǎn)換因素,如測量值,也許有單位。練習(xí)識別!
  例如: 您要計算的三種植物的平均高度和測量以下高度:30.1厘米,25.2厘米,31.3厘米,平均高度為(30.1±25.2 + 31.3)/ 3 = 86.6 / 3 = 28.87 =28.9厘米。有三個顯著的數(shù)字,在高處。即使你是一個單一的數(shù)字總和除以三個重要數(shù)字在計算應(yīng)保留。
  準確度和精確度是兩個不同的概念。區(qū)分這兩種經(jīng)典的例證是要考慮的目標或靶心。靶心周圍的箭頭表示了高度的準確性;彼此非常接近(可能遠不靶心)的箭頭表示高度精確。要準確的箭頭方向必須靠近目標;連續(xù)精確的箭頭必須靠近對方。一貫擊中靶心表示非常中心的準確度和精密度。



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