Літр

1 літр дорівнює рівно 1 кубічному дециметру: 1 л = 1 дм³ = 0,001 м³^[3] або 1 м³ точно дорівнює 1000 дм³.

Це визначення було ухвалене у 1964 році на 12-й Генеральній конференції мір і ваг^[1].

До цього, у 1901 році, рішенням 3-ї Генеральної конференції мір і ваг літр був визначений як об'єм 1 кг чистої води за нормального атмосферного тиску (760 мм рт. ст.) і температурі найбільшої густини чистої прісної води (3,98 °C). Один кілограм, своєю чергою, був визначений як маса платино-іридієвого циліндра, еталона кілограма, що зберігався у Франції, маса якого теж вважалася спочатку рівною масі 1 літра води за вищезгаданих умов. Однак згодом було встановлено, що маса циліндра виявилася на двадцять вісім мільйонних частин більшою, і, отже, об'єм літра становив 1,000028 дм³. Також слід врахувати, що співвідношення маси й об'єму води (як і будь-якої рідини) не є сталим і залежить від температури, тиску, вологості та ізотопної однорідності. Таким чином, у 1964 році відмовилися від прив'язки літра до маси води або будь-якої іншої речовини і визначили літр рівним в точності 1 дм³.

Згідно з найточнішими вимірюваннями стандартного зразка чистої дистильованої води, виділеного з океанічної води, який вважається репрезентативним стосовно ізотопного складу кисню і водню для води з океанічного резервуара (англ. Vienna Standard Mean Ocean Water; VSMOW), густина води дорівнює 0,999975±0,000001 кг/л за температури максимальної густини (+3,984 °C) під тиском в одну стандартну атмосферу (760 торр, 101 325 Па)^[5].

Походження

Історично назва одиниці «літр» походить від давньофранцузької одиниці об'єму літрон (litron), що дорівнювала 0,831018 сучасного літра, а назва «літрон», у свою чергу, виникла як похідна від спільного грецько-латинського кореня «litra» (дав.-гр. λίτρα). Літрою називали срібну монету (й відповідну їй вагу), яка використовувалась у давньогрецьких колоніях, особливо на Сицилії. Як монета, літра була близькою до обола^[6], а її вага дорівнювала третині давньоримської лібри (≈327,45 г). Найімовірніше, коли греки колонізували Сицилію, вони вступили у торгівельні стосунки з місцевим населенням, що мало в обігу монету й відповідну їй одиницю ваги libra, і греки запозичили цю назву для своїх монет у виді litra^[7]. Водночас існувала також міра вимірювання об'єму масла libra, що реалізувалась з використанням рогу з нанесеними на ньому мітками. Мітки ділили ріг на 12 однакових частин (унцій), а разом вони складали «лібру»^[8]. Так же як і у випадку з монетою, існувала і аналогічна міра об'єму у греків, яка поряд з назвою котіла (дав.-гр. κοτύλη), мала також назву litra («літрою» називалась сама посудина)^[7]. Об'єм котіли становив приблизно 0,284 літра (половина пінти)^[9]. Римське слово libra у свою чергу бере початок від середземноморського *lithra у значенні «ваги»^[10].

Позначення

Символом літра в українській мові є мала літера л. Міжнародне позначення — мала латинська літера «l» (вживається у Європі у тому числі разом з префіксами — ml та µl, а у випадку цілих значень літрів слово часто пишеться повністю — 1 litre) або велика «L» (знайшло застосування у США^[11], Австралії, Новій Зеландії).

До 1979 року був поширений символ ℓ (script small l, U+2113), наприклад, він рекомендувався Південноафриканським Бюро Стандартів та у Канаді у 1970 році. Використання цього символу збереглось незначною мірою в англомовних країнах, тоді ж як у Японії та Південній Кореї він використовується скрізь. Шрифти, що підтримують південноазійські символи^[en], зазвичай містять не лише символ ℓ, а і чотири похідних позначення: ㎕, ㎖, ㎗ та ㎘ (U+3395 to U+3398) для мікролітрів, мілілітрів, децилітрів і кілолітрів, відповідно. Використання цих символів у друкованих виданнях суперечить рекомендаціям, опублікованим Міжнародним бюро мір і ваг за наполяганням головних міжнародних організацій, що займаються стандартами (ISO, NIST, IAU, IUPAC^[en] та NPL), де сказано, що символи одиниць повинні «друкуватись прямим шрифтом незалежно від типу шрифта тексту, що поряд»^[12][13].

Містифікація

З огляду на те, що латинську літеру «l» можна легко сплутати з цифрою «1», ряд національних метрологічних організацій свого часу намагались домогтись затвердження символом 'літра' винятково великої літери («L»). Задля цього навіть було вигадано неіснуючу персону — Клода Еміля Жана-Батіста Літра, від прізвища якого, як стверджувалося, виникла назва одиниці об'єму (справа в тому, що, відповідно до міжнародних правил, одиниці вимірювання, утворені від власних імен, позначаються винятково великими літерами). Втім, це шахрайство було викрите, і досі у світі визнаються обидва позначення літра.

Один літр є еквівалентом:

• 0.001 кубічного метра;
• 1 кубічного дециметра;
• 1000 кубічних сантиметрів;
• об'єму куба зі стороною 10 сантиметрів.

Неметричні одиниці

Метричні одиниці

В Україні, як правило, використовуються похідні літра у метричних одиницях — мілілітр (мл, ml), декалітр (дал, dal), кубометр та інші.

Похідні одиниці

• Для вимірювання об'ємної витрати рідин та газів використовують одиниці: літр за секунду (л/с), літр за хвилину (л/хв), літр за годину (л/год), а також відповідні кратні та дольові одиниці.
• Для вимірювання густини й вмісту (масової концентрації) речовин використовуються одиниці: грам на літр (г/л), кілограм на літр (кг/л), міліграм на літр (мг/л) тощо.
• Для вимірювання молярної густини і молярної концентрації речовин використовуються одиниці: моль на літр (моль/л), мікромоль на літр тощо.
• Для вимірювання об'ємної концентрації частинок використовується обернений літр (л⁻¹) і похідні від нього (мл⁻¹, мкл⁻¹ тощо). Так, об'ємна концентрація 100 мкл⁻¹ означає, що в 1 мікролітрі якогось об'єму міститься у середньому 100 частинок.
• Для вимірювання енергії у деяких застосуваннях використовується одиниця літр-атмосфера, що дорівнює роботі, яку поршень теплової машини виконує над газом при постійному тиску в 1 атмосферу (103 125 Па), стискаючи газ із зменшенням об'єму на 1 літр. 1 літр-атмосфера (л·атм) = 101,325 Дж.
• Для вимірювання поглинальної спроможності сорбентів використовується одиниця л/л, яка виражає відношення об'єму поглинутого газу до об'єму сорбента. Така ж одиниця іноді використовується для характеристики пористості.
• Для вимірювання питомої поверхні на одиницю об'єму пористої речовини чи іншої дисперсної системи використовується одиниця м²/л.
• Для вимірювання об'ємної радіоактивності речовин (зазвичай повітря) використовується одиниця Бк/л (беккерель на літр).
• Для оцінювання рівня ефективності використання об'єму циліндрів двигуна внутрішнього згоряння використовується такий показник як літрова потужність (кВт/л), що визначається як відношення ефективної потужності двигуна до його робочого об'єму^[14].

Першою назвою еталона літра була назва «каділ» (фр. cadil); цей стандарт демонструється в Музеї мистецтв і ремесел у Парижі^[15].

• У 1795 р. літр було впроваджено у Франції Національним конвентом як одну з нових «Республіканських одиниць вимірювання» і визначено як один кубічний дециметр^[16].
• У 1879 р. Міжнародний комітет мір і ваг затвердив це визначення літра і ухвалив для нього його офіційний символ «l».
• У 1901 р. Третя Генеральна конференція мір і ваг ухвалила визначення літра як об'єму, що займає 1 кілограм води за температури, коли спостерігається її максимальна густина (3,98 °С) за тиску в 1 атмосферу^[17]. У результаті цього літр став еквівалентом приблизно 1,000028 кубічного дециметра.
• У 1964 р. на Дванадцятій Генеральній Конференції мір і ваг літр було знову визначено через точне відношення до метра, тобто як кубічний дециметр (1 дм³)^[18].
• У 1979 р. на Шістнадцятій Генеральній Конференції мір і ваг було визнано правомірність використання для позначення літра також і символу «L». Крім того, було висловлено намір відмовитись у майбутньому від одного з символів, але цього досі не відбулося^[4].

Використання літра замість одиниць SI пояснюється зручністю. Об'єми в кілька літрів або долі від літра характерні для побуту. Крім того, одиниця об'єму SI метр кубічний не має окремої назви, і її не можна використовувати з префіксами. Міліметр кубічний дорівнює 10⁻⁹ метра кубічного. А от від літра можна утворити одиницю з префіксом, мілілітр (мл, ml), що дорівнює сантиметру кубічному. Ця одиниця має широке застосування там, де потрібне дозування: у хімії, фармакології, медицині тощо. Обсяг виробництва напоїв, наприклад, пива, вказують зазвичай у гектолітрах.

Об'єкти, величин об'ємів яких традиційно вимірюються в літрах

У багатьох галузях, де потрібно вказати внутрішній об'єм об'єкта як його технічну характеристику, замість одиниць, похідних від метра, традиційно використовується літр і похідні від нього одиниці.Наприклад:

• робочий об'єм двигунів внутрішнього згоряння^[19];
• об'єм багажних відділень автомобілів^[20];
• об'єми паливних баків автомобілів^[21];
• розміри рюкзаків^[22];
• об'єми робочого простору холодильної техніки^[23];
• об'єми робочого простору мікрохвильових печей^[24];
• розміри комп'ютерних корпусів^[25];
• місткості відер, баків для сміття^[26] та інших контейнерів для зберігання рідких або сипучих речовин.

• Кварта (об'єм)
• Білець
• Літр-атмосфера
• Гектолітр

• Конвертування об'єму у літрах в інші одиниці об'єму [Архівовано 2 лютого 2017 у Wayback Machine.] на сайті «convertworld.com».
• Bureau International des Poids et Mesures. (2006). «The International System of Units (SI)» (on-line browser):
  • Table 6 (Non-SI units accepted for use with the International System). Retrieved 2008-08-24 (англ.)
• National Institute of Standards and Technology (11 листопада 2000). Appendix C: General tables of units of measurement. NIST Handbook 44: Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices. National Institute of Standards and Technology. Архів оригіналу за 10 December 2011. Процитовано 9 жовтня 2006. {{cite web}}: Cite має пустий невідомий параметр: |df= (довідка) (англ.)
• National Institute of Standards and Technology. (December 2003). The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: International System of Units (SI) (web site):
  • Note on SI units [Архівовано 31 грудня 2016 у Wayback Machine.]. Retrieved 2008-08-24. (англ.)
  • Recommending uppercase letter L [Архівовано 31 жовтня 2009 у Wayback Machine.]. Retrieved 2008-08-24. (англ.)
• Taylor, B.N. and Thompson, A. Guide for the Use of the International System of Units [Архівовано 3 червня 2016 у Wayback Machine.] (Special Publication 811). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology, 2008. Retrieved 2008-08-23.