Zahlen - Einheiten - Skalen

1. Zahlennamen

10n Symbol   Name   Dezimalzahl   1000n

Zahlwort

Lange Leiter
(SI)

Zahlwort

Kurze Leiter (USA)

1024 Y Yotta 1 000 000 000 000 000 000 000 000 10001+7 Quadrillion Septillion
1021 Z Zetta 1 000 000 000 000 000 000 000 10001+6 Trilliarde Sextillion
1018 E Exa 1 000 000 000 000 000 000 10001+5 Trillion Quintillion
1015 P Peta 1 000 000 000 000 000 10001+4 Billiarde Quadrillion  
1012 T Tera 1 000 000 000 000 10001+3 Billion Trillion
109 G Giga 1 000 000 000 10001+2 Milliarde Billion
106 M Mega 1 000 000 10001+1 Million Million
103 k Kilo 1 000 10001 Tausend Tausend
102 h Hekto 100 1001 Hundert  
101 da Deka 10 101 Zehn  
100 Einheit 1 10000 Eins  
10−1 d Dezi 0,1 10−1 Zehntel  
10−2 c Centi 0,01 100−1 Hundertstel  
10−3 m Milli 0,001 1000−1 Tausendstel  
10−6 µ Mikro 0,000 001 1000−2 Millionstel  
10−9 n Nano 0,000 000 001 1000−3 Milliardstel  
10−12 p Pico 0,000 000 000 001 1000−4 Billionstel  
10−15 f Femto 0,000 000 000 000 001 1000−5 Billiardstel  
10−18 a Atto 0,000 000 000 000 000 001 1000−6 Trillionstel  
10−21 z Zepto 0,000 000 000 000 000 000 001 1000−7 Trilliardstel  
10−24 y Yokto 0,000 000 000 000 000 000 000 001 1000−8 Quadrillionstel  

Lange Leiter1

Lange Leiter (lange Skala) ist die deutsche Bezeichnung für den französischen Begriff échelle longue, der ein System der Zahlennamen bezeichnet, welches das Wort Billion für eine Million Millionen oder Tausend Milliarden (1012) verwendet.

Die lange Leiter geht auf den französischen Mathematiker Nicolas Chuquet und sein Werk Triparty en la science des nombres zurück. Das heute verwendete System wurde durch den Dichter und Mathematiker Jacques Peletier du Mans gegen 1550 entwickelt. Es verwendet für das 1000-fache aller Millionen-Potenzen (1000 · 106·n) die Endung « -arde ».

Die 11. Generalkonferenz für Mass und Gewicht, das höchste Organ der Meterkonvention (SI-System), empfiehlt seit 1960 international den Gebrauch der langen Leiter. Das SI-System wird heute in allen Ländern verwendet - mit Ausnahme von Birma, Liberia und den USA !

Kurze Leiter1

Kurze Leiter (kurze Skala) ist die deutsche Bezeichnung für den französischen Begriff échelle courte, der ein System der Zahlennamen bezeichnet, welches das Wort Billion für eine Milliarde (109) verwendet.

Der Gebrauch der kurzen Leiter geht auf das 17. Jahrhundert zurück, als man begann, von der traditionellen Einteilung der grossen Zahlen in Sechsergruppen – zur besseren Lesbarkeit – auf Dreiergruppen überzugehen. Eine Minderheit von Gelehrten änderte im Zuge dieser Reform auch die Bedeutung der Zahlennamen. In den USA und englischsprachigen Finanzkreisen gilt die kurze Leiter noch heute.

Referenz:

[1] Guitel, Geneviève (préface de Charles Morazé), Histoire comparée des numérations écrites, éd. Flammarion, coll. « Nouvelle bibliothèque scientifique », Paris, 1975, 851 p. (ISBN 2-08-211104-0), p. 51-52, puis 566-574, voir le chapitre spécial en annexe nommé « Les grands nombres en numération parlée » .

2. SI-Einheiten

2.1 Basiseinheiten SI

Grösse

Einheit

Symbol

Länge

Meter

m

Masse

Kilogramme

kg

Zeit

Sekunde

s

Elektrische Stromstärke

Ampere

A

Temperatur

Kelvin 

K

Stoffmenge

Mol

mol

 

2.2 Raum und Zeit

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Länge

m (Meter)

 dpt (Dioptrie)

 1 dpt = 1 m-1

Ångström: 1 Å = 10-10m

Seemeile (M, NM, Nm, nmi):

1 M  = 1,852 km

Astronomische Einheit (ua):

1 ua = 1,4961011m

Fläche

m2 (Quadratmeter)

a (Are),
ha (Hektare)

b (Barn)

1 a = 100 m2
1 ha = 10 000 m2

1 b = 100 fm2 = 10-28m2

 

Volumen

m3 (Kubikmeter)

l oder L (Liter)

1 L = 1 dm3

 

Ebener Winkel

rad (Radiant)

 

° (Grad)

' (Minute)

'' (Sekunde)

1 rad = m∙m-1

1 ° = (π/180) rad

1 ° =  60 '

1 ' = 60 ''

gon (GON)

1 gon = (π/200) rad

Raumwinkel

sr (Steradiant)

 

1 sr = 1 m2∙m-2

 

Zeit

s (Sekunde)

min (Minute)
h (Stunde)
d (Tag)

1 min = 60 s

1 h = 3600 s

1 d = 86 400 s

 

Geschwindigkeit

m∙s-1

km/h

 1 km/h = 0,2778 m/s

Mach: 1M=~340 m/s
Knoten: 1kn=0,514 m
s-1

Beschleunigung

m∙s-2

 

 

1 Gal = 10-2 m∙s-2

Frequenz

Hz (herz)

s-1

1Hz = 1 s-1

 

 

2.3 Mechanik und Akustik

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Masse

kg (Kilogramm)

g (Gramm)
t (Tonne)
u (atomare Masseneinheit)
ct (metrisches Karat)

1 t = 1000 kg
1 u =1,6610-27 kg
1 ct = 0,2 g

Zentner :
1 q = 100 kg

Längenbezogene Masse

kg∙m-1 tex (für textile Fäden) 1 tex = 106 kg∙m-1 = 1 g∙km-1 Denier:  
1 den = 1/9∙1010-6∙kg∙m-1
Dichte kg∙m-3      
Impuls kg∙m∙s-1   1 kg∙m∙s-1 = 1 N∙s  
Massenträgheitsmoment kg∙m-2     1 kp∙m∙s-2=
 9,806 65 kg∙m-2

Kraft

N (Newton)

 

1N = 1 kg m/s2

1 kp = 9,806 65 N
1 dyn = 10-5 N

Druck Pa (Pascal) bar (Bar)
mmHg (Milimeter Quecksilbersäule)[Neben Pascal zugelassen für den Blutdruck]
1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 100 kPa
1mmHg= 0,133 kPa

 1 at = 1 kp · cm-2 =
0,980 665 bar

1 atm = 760 Torr =
1,013 25 bar

1 Torr = 1,333 22 mbar

Energie, Arbeit, Wärmemenge J (Joule) KWh (Kilowattstunde)
eV (Elektronwolt)
1J = 1 Nm = 1Ws
1kWh = 3,6 MJ
1eV=1,602 177 33
10-19J

Kalorie:
1 cal= 4,186 8 J
1 kp m = 9,806 65 J
1 erg = 10-7 J

Leistung, Wärmestrom W (Watt)   1W
= 1 J/s
= 1 Nm/s
= 1 V A
1 PS = 75 kpms
1 PS = 0,735 499 kW
1 kcal/h= 1,163 W
Schalldruck Pa (Pascal) dB (Dezibel) Schalldruckpegel in dB =
20∙log (Schalldruck in µPa∙(20 Pa)
-1)
Dynamische Viskosität Pa∙s   1 Pa∙s =  N∙s∙m-2

Poise:

1 P = 10-1Pas

Kinematische Viskosität

m-2∙s-1

 

 

Stokes:

1 St = 1 cm2∙s-1

 

 

2.4 Temperatur und Wärme

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Temperatur K (Kelvin) °C (Grad Celsius)

Temperatur / °C =
Temperatur /K – 273,15

Temperaturdifferenz:
 1 °C = 1 K

 
Wärmekapazität J· (kg·K)-1     1 kcal·(kg·°C)-1 =
4,186 8 kJ·(kg·K)-1
Spez. Wärmekapazität J· (kg·K)-1     1 kcal·(kg·°C)-1 =
4,186 8 kJ·(kg·K)-1
Spez. innere Energie J·kg-1     1 kcal·kg-1 =
4,186 8 kJ·kg-1
Wärmeleitfähigkeit W·(m ·K)-1     1 kcal· (h·m·°C)-1 =
1,163 W·(m·K)-1
Wärmeübergangs-koeffizient W·(m2 ·K)-1     1 kcal· (h·m2·°C)-1 = 1,163 W·(m2·K)-1

 

2.5 Elektrizität und Magnetismus

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Elektrische Stromstärke A (Ampere)      
Elektrische Ladung C (Coulomb) A·h (Amperestunde) 1 C = 1 A·s; 1 A·h = 3600 C  
Elektrische Spannung V (Volt)   1 V = 1 W·A-1  
Elektrische Feldstärke V·m-1      
Elektrischer Widerstand Ω (Ohm)      
Elektrischer Leitwert S (Siemens)   1 S = 1 Ω-1  
Elektrische Kapazität F (Farad)   1 F = 1 C·V-1  
Magnetischer Fluss Wb (Weber)   1 Wb = 1 V·s Maxwell: 1 Mx = 10-8 Wb
Magnetische Flussdichte T (Tesla)   1T = 1 Wb·m-2 Gauss: 1 G = 10-4 T
Induktivität H(Henry)   1 H = 1 Wb·A-1  
Magnetische Feldstärke A·m-1     Orested:
1 Oe = (1000/4π)A·m-2

 

2.6 Photometrie und Radiometrie

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Lichtstärke

cd (Candela)

 

 

 

Leuchtdichte

cd·m-2

 

 

Stilb: 1 sb = 104 cd·m-2

Apostilb: 1 asb = π-1cd·m-2

Lichtstrom

lm (Lumen)

1 lm = 1 cd· sr

 

 

Beleuchtungsstärke

lx (Lux)

 

 

 

Lichtmenge

lm·s

 

 

 

Belichtung

lx ·s

 

 

 

Strahlungsleistung

W

 

 

 

Strahlstärke

W·sr-1

 

 

 

Strahldichte

W·(sr·m2)-1

 

 

 

Bestrahlungsstärke

W·m-2

 

 

 

Strahlungsenergie

W·s

 

 

 

Bestrahlung

W·s·m-2

 

 

 

 

2.7 Radioaktivität, ionisierende Strahlung und Chemie

Grösse

SI-Einheit
Symbol (Namen)

Weitere gesetzlich zugelassene Einheit

Beziehung zwischen zugelassenen Einheiten

Gesetzlich nicht mehr zugelassene Einheiten

Aktivität Bq (Becquerel)   1 Bq = 1·s-1 Curie: 1 Ci = 37·109 Bq
Energiedosis Gy(Gray)   1 Gy = 1 J·kg-1 Rad: 1 rd = 0,01 Gy
Äquivalentdosis Sv (Sievert)    1 Sv = 1 J·kg-1 Rem: 1 rem = 0,01 Sv
Ionendosis C·kg-1     Röntgen:
1 R = 0,000 258 C·kg-1
Stoffmenge mol (Mol)      
Molares Volumen m3 ·mol-1      
Molare Masse kg·mol-1      
Stoffmengenkonzentration mol·m-3      
Stoffmengengehalt mol·kg-1      
Stoffmengenanteil 1   1 = 1 mol·mol-1  
Katalytische Aktivität kat(katal)   1 kat = 1 mol·s-1  

 

Ref.: http://www.iupac.org/publications/books/gbook/green_book_2ed.pdf

        http://www.metas.ch/metasweb/Themen/Masseinheiten;internal&action=setlang&lang=fr&

3. Alphabetisches Verzeichnis der Zeichen

Zeichen  Name  Grösse
A   Ampere Elektrische Stromstärke
a   Are Fläche
a   Atto Vorsatz für 10-18
acre   acre Fläche
AE (ua) Astronomische Einheit  Länge
Å   Ångström Länge
asb   Apostilb Leuchtdichte
at   technische Atmosphäre Druck
atm   physikalische Atmosphare Druck
b   Barn Wirkungsfläche
bar   Bar Druck
bbl   barrel Volumen
Bq   Becquerel Aktivität
Btu    British thermal unit Arbeit, Energie
C Coulomb Coulomb Elektrische Ladung
c   Zenti Vorsatz für 10-2
cal   Kalorie Energie
cd   Candela Lichtstärke
Ci   Curie Aktivität
ct   Karat Masse
cu (in, ft, yd) cubic …  cubic …  Volumen
cwt   hundredweight (UK) Masse
Dezi Vorsatz für 10-1
d   Tag Zeit
da   Deka Vorsatz für 101
dB   Dezibel Schalldruckpegel, Schallleistungspegel
dpt   Dioptrie Brechkraft optischer Systeme
den   Denier Längenbezogene Masse
dr   dram Masse
dry (pt, qt)  dry …  Volumen
E   Exa Vorsatz für 1018
erg   Erg Energie
eV   Elektronvolt Energie
F   Farad Elektrische Kapazität
f   Femto Vorsatz für 10-15
fl (dr, oz) fluid …  Volumen
fL foot Lambert  Leuchtdichte
fc  foot candle  Beleuchtungsstärke
ft   foot Länge
G    Gauss Magn. Flussdichte
G Giga Vorsatz für 109
g   Gramm Masse
Gal   Gal Beschleunigung
gal   Gallon Volumen
gi  US gill  Volumen
gill  UK gill  Volumen
gon   Gon Ebener Winkel
gr   grain Masse
Gy   Gray Energiedosis
H   Henry Induktivität
h   Hekto Vorsatz für 102
h   Stunde Zeit
ha   Hektare Fläche
hp   horsepower Leistung
Hz   Hertz Frequenz
in   inch Länge
J   Joule Energie, Arbeit, Wärmemenge
K   Kelvin Temperatur
k   Kilo Vorsatz für 103
kat   Katal katalytische Aktivität
kg   Kilogramm Masse
km   Kilometer Länge
kn   knot Geschwindigkeit
kp   Kilopond Kraft
l, L   Liter Volumen
lb   pound Masse
lbf pound-force  Kraft
liq (pt, qt) liquid …  Volumen
lm   Lumen Lichtstrom
lx   Lux Beleuchtungsstärke
M   Mega Vorsatz für 106
M Mach Geschwindigkeit
M (nmi)   Seemeile Länge
m   Meter Länge
m   Milli Vorsatz für 10-3
m2   Quadratmeter Fläche
m3   Kubikmeter Volumen
µ Mikro Vorsatz für 10-6
mi  mile  Länge
min   Minute Zeit
mm Hg mm Quecksilbersäule Druck
mol   Mol Stoffmenge
Mx   Maxwell Magnetischer Fluss
N   Newton Kraft
n   Nano Vorsatz für 10-9
nmi (nm, NM) nautical mile  Länge
Oe   Oersted Magn. Feldstärke
Ω   Ohm Elektr. Widerstand
oz   ounce Masse
P   Poise Dynam. Viskosität
P   Peta Vorsatz für 1015
p   Piko Vorsatz für 10-12
Pa  Pascal  Druck, Schalldruck
pdl   poundal Kraft
pk   peck Volumen
PS   Pferdestärke Leistung
pt   pint Volumen
q   Zentner Masse
qt   quart Volumen
R   Röntgen Ionendosis
rad   Radiant Ebener Winkel
rd   Rad Energiedosis
rem   Rem Äquivalentdosis
rood   rood Fläche
S   Siemens Elektrischer Leitwert
Sekunde Zeit
sb   Stilb Leuchtdichte
sh cwt  short hundredweight (US)  Masse
sh ton  short ton (US)  Masse
sq (in, ft, yd)  square ...  Fläche
sr   Steradiant Raumwinkel
St   Stokes Kinematische Viskosität
Sv   Sievert Äquivalentdosis
T   Tesla Magn. Flussdichte
T   Tera Vorsatz für 1012
t   Tonne Masse
tex   Tex Längenbezogene Masse
ton   ton Masse
tonf  ton-force  Kraft
Torr   Torr Druck
u   atomare Masseneinheit Masse
ua (AE)  Astronomische Einheit  Länge
V    Volt Elektrische Spannung
W   Watt Leistung, Strahlungsleistung, Schallleistung
Wb   Weber Magnetischer Fluss
Y   Yotta Vorsatz für 1024
y   Yokto Vorsatz für 10-24
yd   yard Länge
Z   Zetta Vorsatz für 1021
z   Zepto Vorsatz für 10-21
°C  Grad Celsius  Temperatur
°F  Grad Fahrenheit  Temperatur
°  Winkel-Grad  Ebener Winkel
' Winkel-Minute  Ebener Winkel
'' Winkel-Sekunde Ebener Winkel
Legende    
rot = SI-Basiseinheit
fett = weitere SI-Einheit bzw. Vorsatz
normal = keine SI-Einheit, aber gesetzlich zugelassen
kursiv = gesetzlich nicht mehr zugelassen bzw. britische oder amerikanische Einheit

4. Skalen

4.1   Nominalskala

Die Nominalskala beinhaltet Nominal-Informationen. Beobachtungen eines Merkmals mit ordinalem Messniveau können hinsichtlich diesem Merkmal gruppiert und z.B ihrer Grösse nach (Anzahl Beobachtungen) oder alphabetisch geordnet werden. Über die Grösse des Merkmalunterschieds lässt sich keine Aussage machen.

Beispiel: Blutgruppe | A | B | AB | O |; Geschlechtsmerkmal | F | M |

     
4.2   Ordinalskala
   

Für ein ordinal skalierbares Merkmal bestehen Rangordnungen der Art | + | ++ | +++ | zwischen unterschiedlichen Merkmalswerten, wobei + > ++ > +++. Über die Abstände zwischen zwei benachbarten Klassen kann jedoch nichts ausgesagt werden:
«++» bedeutet nicht doppelt so gross als «+», sondern lediglich grösser als «+».

Beispiel Urinstreifen: U-Glukose = 0, +, ++, +++, ++++ willkürliche Einheiten. In Klassenbreiten entspricht dies z.B 0-1, 2-3.5, 4-10, 11-20, > 21 mmol/L.

     
4.3   Intervallskala
    Diese Skala umfasst Werte, die das Produkt einer Zahl und einer Einheit sind. Die Werte werden nacheinander in aufsteigender Grösse klassiert, so dass ein Grössenunterschied der Zahlen auf der Skala demselben Grössenunterschied der Quantitäten entspricht (Beispiele: Temperatur: + 37 °C oder Basenüberschuss: - 6.5 mmol/L).
     
4.4   Proportionalskala
    Diese Skala umfasst Werte, die das Produkt einer Zahl und einer Einheit darstellen, welche nacheinander in aufsteigender Grösse klassiert werden. Der natürliche Nullpunkt entspricht dem Nullwert einer Substanz-Konzentration (Abwesenheit). Gleichen Proportionen der Zahlen auf der Skala entsprechen gleichen Proportionen der Grössen. Diese Skala kann viele mögliche positive Werte (Klassen) enthalten (z.B. ALAT: 55 U/L, mögliche Werte 0-250 U/L), aber sie kann auch wenige mögliche Werte umfassen. (U-Glukose 1, 3, 5, 15, 30 mmol/L).
     
   

http://de.wikipedia.org/wiki/Skalenniveau

     
Ref.:   [1] Dybkaer R. and Jørgensen K.:Measurement, value, and scale. Scand J Clin Lab Invest 19R9; 49, Suppl 194: 69-76.

[2] Dybkaer R.: Description of chemical systems by their properties. Pure Appl. Chem., Vol. 80, No. 8, pp. 1719–1723, 2008.