Messgrößen-Glossar

Wesentliche Begriffe und Definitionen für Maßeinheiten, von SI-Normen bis zu traditionellen Systemen.

SI Units 22

Meter

Die SI-Basiseinheit der Länge, definiert als die Strecke, die Licht in 1/299.792.458 Sekunden zurücklegt.

Kilogramm

Die SI-Basiseinheit der Masse, definiert über das Planck'sche Wirkungsquantum.

Sekunde

Die SI-Basiseinheit der Zeit, definiert über den Cäsium-133-Atom.

Kelvin

Die SI-Basiseinheit der Temperatur, beginnend beim absoluten Nullpunkt.

Ampere

Die SI-Basiseinheit der elektrischen Stromstärke.

Internationales Einheitensystem (SI)

Das moderne metrische Maßsystem, das weltweit für wissenschaftliche und kommerzielle Anwendungen anerkannt ist.

Basiseinheit

Eine fundamentale Einheit, von der alle anderen Einheiten eines Systems abgeleitet werden.

Abgeleitete Einheit

Eine Maßeinheit, die als Kombination von Basiseinheiten ausgedrückt wird.

Pascal

Die SI-Einheit des Drucks, gleich einem Newton pro Quadratmeter.

Newton

Die SI-Einheit der Kraft, gleich der Kraft, die benötigt wird, um 1 kg mit 1 m/s² zu beschleunigen.

Watt

Die SI-Einheit der Leistung, gleich einem Joule pro Sekunde.

Hertz

Die SI-Einheit der Frequenz, gleich einem Schwingungszyklus pro Sekunde.

Mol

Die SI-Basiseinheit für die Stoffmenge, definiert als genau 6,02214076 × 10²³ Elementarteilchen (Atome, Moleküle, Ionen usw.).

Candela

Die SI-Basiseinheit der Lichtstärke, definiert durch die Festsetzung der photometrischen Strahlungsäquivalent der 540-THz-Strahlung auf 683 lm/W.

Joule

Die SI-Einheit der Energie, gleich der Arbeit, die von einer Kraft von einem Newton über eine Strecke von einem Meter verrichtet wird (1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²).

Volt

Die SI-Einheit der elektrischen Spannung, definiert als ein Joule Energie pro Coulomb Ladung (1 V = 1 J/C).

Ohm

Die SI-Einheit des elektrischen Widerstands, definiert als der Widerstand zwischen zwei Punkten, wenn eine Spannung von einem Volt einen Strom von einem Ampere treibt (1 Ω = 1 V/A).

Lumen

Die SI-Einheit des Lichtstroms, der die gesamte pro Sekunde von einer Quelle abgestrahlte sichtbare Lichtmenge misst (1 lm = 1 cd·sr).

Coulomb

Die SI-Einheit der elektrischen Ladung, definiert als die von einem Strom von einem Ampere in einer Sekunde transportierte Ladung (1 C = 1 A·s).

Becquerel

Die SI-Einheit der Radioaktivität, gleich einem Kernzerfall pro Sekunde (1 Bq = 1 s⁻¹).

Lux

Die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke, die den pro Flächeneinheit empfangenen Lichtstrom misst: ein Lux entspricht einem Lumen pro Quadratmeter (1 lx = 1 lm/m²).

Farad

Die SI-Einheit der elektrischen Kapazität, definiert als die Kapazität eines Kondensators, der bei einer Spannung von einem Volt eine Ladung von einem Coulomb speichert (1 F = 1 C/V).

Imperial/US 24

Imperiales Maßsystem

Ein hauptsächlich in den USA verwendetes Maßsystem, das auf historischen englischen Einheiten basiert.

Troygewicht

Ein Gewichtssystem, das für Edelmetalle und Edelsteine verwendet wird.

Avoirdupois

Das Standardgewichtssystem auf Basis des 16-Unzen-Pfundes, das für alltägliche Güter verwendet wird.

Pferdestärke

Eine Leistungseinheit. Eine mechanische Pferdestärke entspricht ungefähr 745,7 Watt.

BTU (British Thermal Unit)

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von einem Pfund Wasser um ein Grad Fahrenheit zu erhöhen.

PSI (Pfund pro Quadratzoll)

Eine Druckeinheit, die die auf einen Quadratzoll ausgeübte Kraft in Pfund ausdrückt.

Acre

Eine imperiale Flächeneinheit gleich 43.560 Quadratfuß oder etwa 4.047 Quadratmetern.

Stone

Eine britische Gewichtseinheit gleich 14 Pfund (6,35 kg).

Faden

Eine Längeneinheit gleich 6 Fuß (1,8288 m), die zur Messung der Wassertiefe verwendet wird.

Furlong

Eine Längeneinheit gleich 1/8 Meile (201,168 m).

Gran

Eine Masseeinheit gleich 1/7000 Pfund (64,799 mg).

Slug

Eine imperiale Masseeinheit, bei der 1 Slug mit 1 ft/s² beschleunigt wird, wenn eine Kraft von 1 Pfund-Force wirkt.

Meile

Eine imperiale Längeneinheit gleich 5.280 Fuß, 1.760 Yard oder genau 1,609344 Kilometer.

Fuß

Eine imperiale Längeneinheit gleich 12 Zoll oder genau 0,3048 Metern.

Yard

Eine imperiale Längeneinheit gleich 3 Fuß, 36 Zoll oder genau 0,9144 Metern.

Zoll

Eine imperiale Längeneinheit, definiert als genau 2,54 Zentimeter oder 1/12 Fuß.

Gallone

Eine Volumeneinheit mit zwei Definitionen: die US-Gallone entspricht 3,785411784 Liter; die imperiale (UK) Gallone entspricht 4,54609 Liter.

Pint

Eine Volumeneinheit gleich 1/2 Quart: das US-Flüssigpint ist 473,176 ml; das britische imperiale Pint ist 568,261 ml.

Quart

Eine Volumeneinheit gleich einem Viertel Gallone: das US-Flüssigquart ist 946,353 ml; das britische imperiale Quart ist 1.136,52 ml.

Unze

Eine imperiale Einheit mit doppelter Verwendung: als Masseeinheit (Avoirdupois) entspricht 1 oz = 28,3495 g (1/16 Pfund); als Volumeneinheit entspricht 1 US-Flüssigunze = 29,5735 ml.

Pfund

Eine imperiale Masseeinheit gleich genau 453,59237 Gramm (16 Avoirdupois-Unzen), auch als Krafteinheit (Pfundkraft) gleich 4,44822 Newton verwendet.

Tonne

Drei verschiedene Einheiten: die Short Ton (US) = 2.000 lb (907,185 kg); die Long Ton (UK) = 2.240 lb (1.016,05 kg); die metrische Tonne = 1.000 kg (2.204,62 lb).

Bushel

Eine Trockenvolumeneinheit für landwirtschaftliche Güter: der US-Bushel entspricht 35,2391 Liter; der britische Bushel entspricht 36,3687 Liter.

Hand

Eine Längeneinheit gleich genau 4 Zoll (10,16 cm), die international zur Messung der Schulterhöhe von Pferden verwendet wird.

Metric System 11

Metrisches Präfix

Ein Vorsatz, der ein dezimales Vielfaches oder einen Bruchteil einer Einheit angibt (Kilo-, Mega-, Milli-, Mikro- usw.).

Hektar

Eine metrische Flächeneinheit gleich 10.000 Quadratmetern oder 2,471 Acres.

Bar

Eine Druckeinheit gleich 100.000 Pascal, geringfügig weniger als der atmosphärische Standarddruck.

Metrisches System

Ein dezimalbasiertes internationales Maßsystem, das auf sieben SI-Basiseinheiten aufgebaut ist und offiziell von allen Ländern der Welt außer den USA, Myanmar und Liberia verwendet wird.

Dezimalsystem

Ein Zahlensystem zur Basis 10, bei dem jede Stelle zehnmal den Wert der nächst kleineren Stelle hat und die mathematische Grundlage des metrischen Systems bildet.

CGS-System

Ein metrisches Einheitensystem auf Basis von Zentimeter, Gramm und Sekunde als Grundeinheiten, das in einigen Bereichen der Physik und Elektromagnetismus verwendet wird.

MKS-System

Ein metrisches Einheitensystem auf Basis von Meter, Kilogramm und Sekunde, das als direkter Vorläufer des 1960 eingeführten modernen SI-Systems diente.

Kilometer

Eine metrische Längeneinheit gleich 1.000 Metern oder ungefähr 0,621371 Meilen.

Gramm

Eine metrische Masseeinheit gleich einem Tausendstel Kilogramm (10⁻³ kg), ursprünglich definiert als die Masse von 1 Kubikzentimeter Wasser bei 4 °C.

Liter

Eine metrische Volumeneinheit gleich einem Kubikdezimeter (1 dm³ = 1.000 cm³ = 1.000 ml), etwa 0,264 US-Gallonen.

Celsius

Eine metrische Temperaturskala, bei der 0 °C dem Gefrierpunkt und 100 °C dem Siedepunkt von Wasser unter Normaldruck (101,325 kPa) entspricht.

Measurement 33

Umrechnungsfaktor

Ein numerischer Multiplikator, mit dem eine Größe von einer Einheit in eine andere umgerechnet wird.

Präzision

Der Grad der Feinheit einer Messung, angegeben durch die Anzahl der signifikanten Stellen.

Genauigkeit

Wie nahe ein Messwert am wahren Wert der gemessenen Größe liegt.

Dimensionsanalyse

Eine Methode zur Einheitenumrechnung durch Multiplikation mit Umrechnungsfaktoren, die den Wert 1 haben.

Seemeile

Eine Längeneinheit für die See- und Luftnavigation, gleich 1.852 Metern.

Signifikante Stellen

Die bedeutsamen Ziffern einer Zahl, die zur Messgenauigkeit beitragen.

Runden

Der Vorgang, die Anzahl der Stellen in einem Wert zu verringern und ihn dabei möglichst nahe am ursprünglichen Wert zu halten.

Knoten

Eine Geschwindigkeitseinheit gleich einer Seemeile pro Stunde (1,852 km/h).

Karat (Edelstein)

Eine Masseeinheit für Edelsteine gleich 200 Milligramm (0,2 Gramm).

Barrel (Erdöl)

Eine Volumeneinheit für Rohöl, gleich 42 US-Gallonen (158,987 Liter).

Pyeong

Eine koreanische Flächeneinheit gleich ungefähr 3,3058 Quadratmetern.

Punkt (Typografie)

Eine Schriftgrößeneinheit. Der DTP-Punkt entspricht 1/72 Zoll.

Metrifikation

Der Prozess der Einführung des metrischen Systems als nationales Standardmaßsystem eines Landes.

Größenordnung

Eine Methode zum Ausdrücken und Vergleichen von Größen mithilfe von Zehnerpotenzen, wobei jede Größenordnung einen zehnfachen Unterschied darstellt.

Wissenschaftliche Schreibweise

Eine Darstellungsweise von Zahlen als Koeffizient zwischen 1 und 10 multipliziert mit einer Zehnerpotenz (z. B. 6,022 × 10²³).

Fehlertoleranz

Der Bereich ober- und unterhalb eines gemessenen oder geschätzten Wertes, innerhalb dessen der wahre Wert mit einer bestimmten Konfidenz erwartet wird.

Kalibrierung

Der Prozess des Vergleichens und Justierens eines Messgeräts gegenüber einem bekannten Referenzstandard, um die Genauigkeit seiner Anzeige sicherzustellen.

Toleranz

Der zulässige Schwankungsbereich einer Messung oder Abmessung, definiert als Differenz zwischen dem oberen und unteren akzeptablen Grenzwert.

Standardbedingungen (STP)

Der IUPAC-Referenzzustand für Gasmessungen: 0 °C (273,15 K) und 101,325 kPa (1 atm), bei denen ein Mol eines idealen Gases 22,414 Liter einnimmt.

Einheitenanalyse

Eine Problemlösungstechnik, die Gleichungen überprüft und Umrechnungen durchführt, indem Einheiten als algebraische Größen behandelt werden, die sich multiplizieren, dividieren und kürzen lassen.

Proportionalität

Eine mathematische Beziehung zwischen zwei Größen, bei der ihr Verhältnis konstant bleibt (direkte Proportionalität) oder ihr Produkt konstant bleibt (umgekehrte Proportionalität).

Skalierung

Der Prozess des Multiplizierens oder Dividierens von Messungen durch einen konsistenten Faktor zur Umrechnung zwischen Größen, Darstellungen oder Einheiten unter Beibehaltung relativer Verhältnisse.

Interpolation

Die Schätzung eines Wertes zwischen zwei bekannten Datenpunkten unter Annahme einer funktionalen Beziehung (am häufigsten linear) zwischen ihnen.

Systematischer Fehler

Eine konsistente, reproduzierbare Abweichung von Messwerten vom wahren Wert, verursacht durch einen Mangel im Instrument, in der Methode oder im Versuchsaufbau.

Zufälliger Fehler

Unvorhersehbare, statistische Schwankungen in Messungen, die durch unkontrollierte Faktoren wie elektronisches Rauschen, Vibration oder Umwelteinflüsse verursacht werden.

Reproduzierbarkeit

Die Übereinstimmung zwischen unabhängigen Messergebnissen, die unter veränderten Bedingungen (z. B. unterschiedliche Bediener, Instrumente, Laboratorien oder Zeiträume) erzielt wurden.

Rückführbarkeit

Eine ununterbrochene, dokumentierte Kette von Kalibrierungen, die ein Messergebnis mit einem nationalen oder internationalen Messstandard verbindet, jeweils mit angegebenen Unsicherheiten.

Messunsicherheit

Ein mit einem Messergebnis verbundener Parameter, der die Streuung der dem Messobjekt zuschreibbaren Werte charakterisiert, ausgedrückt als Standard- oder erweiterte Unsicherheit.

Referenzstandard

Ein Messstandard mit der höchsten messtechnischen Qualität, der an einem bestimmten Ort verfügbar ist und zur Kalibrierung von Arbeitsstandards und anderen Instrumenten verwendet wird.

Dimensionshomogenität

Die Anforderung, dass alle Terme einer physikalisch gültigen Gleichung identische Dimensionen haben müssen, sodass Größen unterschiedlicher Art niemals addiert oder gleichgesetzt werden.

Abgeleitete Größe

Eine physikalische Größe, die durch eine mathematische Kombination der SI-Basisgrößen (Länge, Masse, Zeit, elektrische Stromstärke, thermodynamische Temperatur, Stoffmenge, Lichtstärke) definiert wird.

Regeln für Einheitensymbole

Die BIPM-Konventionen für die Schreibweise von SI-Einheitensymbolen: aufrechte (römische) Schrift, Groß-/Kleinschreibung beachten, keine Pluralformen, keine abschließenden Punkte, Trennung von der Zahl durch ein Leerzeichen.

Auflösung

Die kleinste Änderung der gemessenen Größe, die eine erkennbare Änderung der Anzeige eines Messgeräts bewirkt.

Scientific 19

Absoluter Nullpunkt

Die tiefstmögliche Temperatur: 0 K, −273,15 °C oder −459,67 °F.

Kalorie

Eine Energieeinheit. Die kleine Kalorie (cal) erwärmt 1 g Wasser um 1 °C; die Nahrungskalorie (kcal) entspricht 1000 kleinen Kalorien.

Mach-Zahl

Das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Objekts zur Schallgeschwindigkeit im umgebenden Medium.

Lichtjahr

Die Strecke, die Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt: etwa 9,461 Billionen Kilometer.

Elektronenvolt

Eine Energieeinheit gleich der kinetischen Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen einer Spannung von 1 Volt gewinnt.

Astronomische Einheit

Der mittlere Abstand von der Erde zur Sonne: 149.597.870.700 Meter.

Parsec

Eine Entfernungseinheit gleich etwa 3,26 Lichtjahren oder 3,086 × 10¹⁶ Metern.

Lichtgeschwindigkeit

Die genaue Geschwindigkeit, mit der Licht im Vakuum reist: 299.792.458 Meter pro Sekunde, die seit 1983 zur Definition des Meters verwendet wird.

Planck'sches Wirkungsquantum

Eine fundamentale Naturkonstante mit dem genauen Wert 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s, die seit 2019 zur Definition des Kilogramms verwendet wird.

Avogadro-Konstante

Die genaue Anzahl von Elementarteilchen (Atome, Moleküle oder Ionen) in einem Mol einer Substanz: 6,02214076 × 10²³ pro Mol.

Boltzmann-Konstante

Eine fundamentale Naturkonstante mit dem genauen Wert 1,380649 × 10⁻²³ J/K, die die mittlere thermische kinetische Energie von Teilchen mit der absoluten Temperatur verknüpft.

Normfallbeschleunigung

Die nominelle Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche, genau definiert als 9,80665 m/s², die zur Definition der Kilogramm-Kraft und zur Standardisierung von Gewichtsmessungen verwendet wird.

Normaldruck (Standardatmosphäre)

Eine Referenzdruckeinheit, definiert als genau 101.325 Pascal (101,325 kPa), die den ungefähren mittleren Atmosphärendruck auf Meereshöhe darstellt.

Spezifisches Gewicht (Relative Dichte)

Das dimensionslose Verhältnis der Dichte eines Stoffes zur Dichte eines Referenzstoffes, in der Regel Wasser bei 4 °C (999,97 kg/m³) für Flüssigkeiten und Feststoffe.

Spezifische Wärmekapazität

Die Energiemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 kg eines Stoffes um 1 °C (oder 1 K) zu erhöhen.

Wellenlänge

Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden identischen Punkten (z. B. Wellenbergen) einer periodischen Welle, typischerweise in Metern oder Nanometern gemessen.

Entropie

Eine thermodynamische Größe, die den Grad der Unordnung oder Zufälligkeit in einem System misst, ausgedrückt in Joule pro Kelvin (J/K).

Halbwertszeit

Die Zeit, die benötigt wird, damit genau die Hälfte der radioaktiven Atome einer Probe einem Kernzerfall unterliegt.

Brechungsindex

Der Brechungsindex (n) eines Mediums ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c) zu ihrer Geschwindigkeit in diesem Medium: n = c/v.

Cooking & Kitchen 11

Cup (Messeinheit)

Eine Volumeneinheit in der Küche. Der US-Cup entspricht 236,588 ml; der metrische Cup ist 250 ml.

Esslöffel

Eine Volumeneinheit in der Küche. Der US-Esslöffel entspricht ungefähr 14,787 ml.

Teelöffel

Eine Volumeneinheit in der Küche. Der US-Teelöffel entspricht ungefähr 4,929 ml.

Flüssigunze

Eine Flüssigkeitsvolumeneinheit; die US-Flüssigunze entspricht 29,5735 ml, die imperiale (UK) Flüssigunze entspricht 28,4131 ml.

Dash & Prise

Ein Dash ist ein informelles Küchenmaß von ungefähr 1/8 Teelöffel (0,6 ml); eine Prise ist ungefähr 1/16 Teelöffel (0,3 ml).

Gewicht vs. Volumen beim Kochen

Gewichtsmessung beim Kochen verwendet Masseeinheiten (Gramm, Unzen) statt Volumeneinheiten (Cups, Esslöffel) zur Angabe von Zutatenmengen.

Bäckerprozent

Das Bäckerprozent ist ein Notationssystem, bei dem jede Zutat in einem Brotrezept als Prozentsatz des Gesamtmehlgewichts ausgedrückt wird, wobei Mehl immer auf 100 % gesetzt wird.

Metrischer Cup

Der metrische Cup ist eine Volumeneinheit gleich genau 250 ml, die als Standard-Cup-Maß in Australien, Neuseeland und Kanada verwendet wird.

Jigger

Ein Jigger ist ein Barmaß gleich 1,5 US-Flüssigunzen (44,36 ml), das als Standard-Einzelschuss in den USA verwendet wird.

Butterstück (Stick of Butter)

Ein Stick Butter ist ein US-amerikanisches Backmaß gleich 1/2 Cup, 8 Esslöffel, 1/4 Pfund oder ungefähr 113 Gramm.

Proof (Alkohol)

Proof ist ein Maß für den Alkoholgehalt; im US-System entspricht Proof genau dem Doppelten des Alkoholgehalts in Volumenprozent (ABV).

Digital & Data 8

Engineering 8

Drehmoment

Das Drehmoment ist das rotatorische Äquivalent der Kraft, gleich der aufgebrachten Kraft multipliziert mit dem senkrechten Abstand zum Drehpunkt, gemessen in Newton-Metern (N·m) oder Pfund-Fuß (lb·ft).

Spannung (mechanisch)

Spannung ist die innere Kraft pro Flächeneinheit in einem Material, die durch äußere Kräfte entsteht, gemessen in Pascal (Pa) oder Pfund pro Quadratzoll (psi).

Dehnung

Dehnung ist das dimensionslose Verhältnis der Verformung (Längenänderung) eines Materials zu seiner ursprünglichen Länge unter Belastung: ε = ΔL/L₀.

Viskosität

Viskosität ist der Widerstand einer Flüssigkeit gegenüber Verformung oder Strömung; die dynamische Viskosität wird in Pascal-Sekunden (Pa·s) oder Centipoise (cP) gemessen.

U/min (Umdrehungen pro Minute)

U/min (Umdrehungen pro Minute) ist eine Einheit der Drehzahl, die angibt, wie viele vollständige Umdrehungen ein Objekt in einer Minute macht.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist die maximale Spannung, die ein Material beim Strecken aushalten kann, bevor es bricht, gemessen in Megapascal (MPa) oder Pfund pro Quadratzoll (psi).

Wärmeausdehnung

Wärmeausdehnung ist die Tendenz von Materie, ihr Volumen in Abhängigkeit von Temperaturänderungen zu verändern, charakterisiert durch den thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) in Einheiten von 1/°C oder 1/K.

Reynolds-Zahl

Die Reynolds-Zahl ist eine dimensionslose Größe, die vorhersagt, ob eine Strömung laminar oder turbulent sein wird, definiert als Re = ρvL/μ (Dichte × Geschwindigkeit × Länge / dynamische Viskosität).

Navigation 5

Historical Units 8

Typography 5

Everyday Measurements 3