Pinty, łany i… kible. Jednostki miary cz. II

Kontynuujemy naszą serię artykułów dotyczących co ciekawszych jednostek miary. W poprzednim odcinku udało nam się opowiedzieć o układzie SI oraz omówić jednostki długości. Warto więc też wspomnieć o tym, jakie jednostki na nich bazują. Odległość jest podstawą wielu różnych jednostek, ale najczęściej występuje w parze z czasem czy masą. Ale nie tylko: sama długość jest – a przynajmniej może być – podstawą pomiaru pola powierzchni oraz objętości. O jakich jednostkach warto wiedzieć w tym kontekście?

Kawał pola

Dziś to, że pole powierzchni standardowo mierzymy w metrach kwadratowych, a objętość w sześciennych¹I że metr kwadratowy ma 10 000 centymetrów kwadratowych, a metr sześcienny centymetrów sześciennych milion!, jest powszechnie wiadome. Metr kwadratowy to rzecz jasna kwadrat o boku jednego metra. Ar to sto metrów kwadratowych, zaś hektar – dziesięć tysięcy. Bardzo ładne jednostki metryczne. Warto jednak wiedzieć, że nie wszystkie jednostki pola powierzchni bazują na jednostkach odległości. Pamiętajcie, że jednolity, powszechny i łatwo każdemu dostępny system miar to względnie nowy wynalazek. Dlatego też wiele tradycyjnych jednostek bazuje na czymś, co było łatwiej dostępne – na pracy, czy to ludzi, czy też zwierząt.

Ot, choćby podobny nazwą do ara akr²około 40 arów – to obszar, który pług z jedną parą wołów był w stanie zaorać w ciągu jednego dnia. Co ciekawe, w niektórych krajach arabskich również istniała jednostka bazująca na pracy wołów, ale przewidywała krótszy czas – jeden feddan jest bliski jednego ara.

Jest jeszcze kilka jednostek miary pola powierzchni, które często kojarzymy z literatury, ale niekoniecznie wszyscy wiedzą, ile to jest. Na przykład łan – o łanach zbóż czasem się słyszy. Ale z tego, że łan to jednostka powierzchni odpowiadająca średniej wielkości gospodarstwu chłopskiemu³czyli w zależności od systemu między 16 a 26 hektarów, nie wszyscy sobie zdają sprawę. Z kolei morgą najczęściej określano obszar, który jeden człowiek był w stanie skosić w ciągu dnia roboczego – od 0.3 do ok. 1 hektara.

Tyle wody! Jednostki objętości

A co z objętością? Metry sześcienne, czyli kubiki, są rzecz jasna nieporęczne w codziennym życiu, więc najczęściej posługujemy się decymetrami sześciennymi. Są one inaczej zwane litrami – i od nich pochodzą mililitry, hektolitry i tak dalej. Co ciekawe, stwierdzenie, że jeden litr to jeden decymetr sześcienny jest poprawne dopiero od 1964 roku. Wcześniej litr definiowano jako objętość kilograma wody, pod standardowym ciśnieniem i w temperaturze, w której jej gęstość jest najwyższa. W czym problem? Otóż gęstość wody jest odrobinę niższa niż 1 g/cm³. Innymi słowy, kilogram wody zajmuje objętość nieco większą niż decymetr sześcienny⁴Różnica to około 28 milionowych!.

Różnica jest na tyle niewielka, że dla codziennych pomiarów nie miała żadnego znaczenia, ale dla pomiarów bardzo dokładnych – już tak. Jeśli więc usłyszycie, jak chemicy zżymają się, że ktoś używa litrów zamiast decymetrów sześciennych do pomiaru objętości – to znaczy, że są bardzo przywiązani do deklaracji z 1961 roku, która głosiła, że ze względu na tę różnicę litrów stosować nie należy. Szczęśliwie już trzy lata później problem został rozwiązany.

Anglosasi piją inaczej

Znacznie ciekawiej się robi, gdy przejdziemy do anglosaskich jednostek objętości. A to dlatego, że w przeciwieństwie do cala, jednostki objętości wciąż nie mają ujednoliconej definicji. Jeśli więc pomyślimy o galonie, to galon imperialny, czyli brytyjski, nie będzie równy galonowi amerykańskiemu. A ponieważ nie może być za prosto, to nawet w Stanach są w użyciu dwa galony. Jeden jest dla ciał stałych, drugi dla płynów. I nie wszystkie mają coś wspólnego z jednostkami długości. I tak na przykład galon imperialny jeszcze do niedawna definiowano jako “objętość 10 funtów wody w temperaturze 62 stopni Fahrenheita. Dziś jest on już zdefiniowany jako 4.54609 dm³.

W Stanach galon dla cieczy to 231 cali sześciennych, czyli około 3.785 litra, ale już galon “suchy” to ⅛ buszela. Ten wprawdzie jest powiązany z calem, ale nie przez sześciany, bo to by przecież było zbyt proste. Buszel Winchester, bo o takim mowa, to objętość walca o określonych wymiarach ⁵Średnica 18.5 cala i wysokość 8 cali. Jako, że podstawą walca jest koło, do obliczeń jego objętości wchodzi liczba π, więc wynik, czyli liczba cali sześciennych w buszelu, jest liczbą niewymierną… Co za tym idzie, nie ma „ładnego” przelicznika na cale sześcienne. Żeby choć odrobinę ułatwić sobie życie, buszel zaokrąglono więc do 2150.42 cali sześciennych, a więc galon dla ciał stałych to około 4.4 litra.

Dalej jest już trochę łatwiej, ponieważ każdy galon dzieli się na cztery kwarty, te z kolei na dwie pinty, a każda z nich na dwie filiżanki. Warto zauważyć, że gdyby ktoś z Was wybrał się do pubu w Wielkiej Brytanii albo w USA, to piwo zamówi właśnie w pintach. I w Stanach dostanie go niecałe pół litra; w Wielkiej Brytanii – trochę ponad…

Uncje i łyżeczki

Dodatkową jednostką jest uncja. Ta wprawdzie kojarzy się przede wszystkim z pomiarem masy, ale istnieją również uncje objętości. Będzie ona częścią galona imperialnego lub jeszcze inną częścią galona amerykańskiego… Tak czy inaczej, jest to około 30 mililitrów. Jednostka ta, podobnie jak pinta, jest dość często wykorzystywana do określania objętości alkoholi, zwłaszcza wysokoprocentowych. Znajduje się ją jednak również na opakowaniach wielu innych produktów spożywczych.

Innymi miarami, do których przyzwyczailiśmy się w kuchni, są łyżeczka, łyżka i szklanka. W naszym regionie te wielkości oznaczają zwykle – kolejno – 5, 15 i 250 ml. W systemie amerykańskim te pierwsze dwie wartości są odrobinę mniejsze – ale na tyle mało, że w skali kuchennej nie robi to większej różnicy. Gorzej ze szklanką, ponieważ ta wynosi 236 ml. I tu już różnica jest na tyle duża, że może odegrać pewną rolę. Warto na to zwrócić uwagę, jeśli korzystacie z amerykańskich przepisów.

Najmniejsze jednostki miary?

Najmniejszą teoretycznie stosowaną jednostką jest minim⁶Vivat kreatywne nazewnictwo!. Teoretycznie, bo jeden minim to około 61 mikrolitrów. Co to oznacza? Że każdy, kto potrzebuje tego rzędu dokładności, najprawdopodobniej jest naukowcem, laborantem czy innym farmaceutą i tak czy inaczej korzysta z systemu metrycznego. Bardziej interesujący jest drugi koniec spektrum. Znajdziemy na  nim baryłki – też różne, w zależności od pochodzenia i przeznaczenia. Najbardziej dla nas interesująca będzie ta, o której najczęściej słyszymy – czyli baryłka ropy. Tę definiujemy jako 42 galony amerykańskie – czyli około 159 litrów. Z kolei baryłka brytyjska⁷czyli około 164 litrów, stosowana jest w Wielkiej Brytanii w handlu piwem.

Jest jeszcze jedna, większa jednostka. Okseft, zwany też wielką beczką, potrafił wynosić pomiędzy 200 a 600 litrów, i również stosowany był w winiarstwie oraz piwowarstwie. A skoro o tym ostatnim mowa, warto wspomnieć o warce⁸Uwaga! Wpis nie jest sponsorowany – tutaj jest miejsce na Twoją reklamę! 😉. W internecie można znaleźć informację, że jest to jednostka miary używana w piwowarstwie. Nie można jej jednak nazwać jednostką w klasycznym tego słowa znaczeniu, ponieważ… Nie ma ustalonej miary! Warka to po prostu porcja piwa uzyskana z jednego warzenia – a tego piwa może być kilka litrów, ale też kilkaset litrów.

Skupiliśmy się na miarach anglosaskich, ale warto pamiętać, że i w naszej okolicy różne jednostki się pojawiały. Do najbardziej znanych należą garnce i korce. Ten pierwszy wynosił pomiędzy 2 a 4 litry; ten drugi – od 50 do 120 litrów. Z kolei jednostką znacznie mniej z mierzeniem kojarzoną, ale o najbardziej charakterystycznej nazwie, był kibel – wykorzystuje się go w górnictwie i hutnictwie. Składał się on z 35 garnców, a nazwę zawdzięcza niemieckiemu słowu Kübel, które oznacza kubeł lub wiadro⁹Jak się nad tym zastanowić, to do etymologii powszechniejszego znaczenia słowa też to pasuje….

W świecie motoryzacji

A jak już mamy omówione jednostki długości, pola powierzchni i objętości, to warto wspomnieć o ciekawej jednostce, która składa się z dwóch z tych kategorii. Ci z Was, którzy zastanawiali się nad ekonomicznością (czy ekologicznością) samochodów, pewnie już wiedzą, o czym mówię. Chodzi o spalanie paliwa. Niekoniecznie wszyscy mają jednak świadomość, że są dwa systemy. Jesteśmy przyzwyczajeni do podawania spalania w litrach na 100 kilometrów. A że litr to decymetr sześcienny, dochodzimy do jednostki, w której pochodne metra mamy i w liczniku, i w mianowniku. Ten sposób wykorzystuje się w zdecydowanej większości świata.

Różnią się oczywiście Amerykanie, Brytyjczycy i Kanadyjczycy. Oni podają wydajność samochodu w milach na galon. W kilku krajach, na przykład w Irlandii, system stosuje się równolegle z litrami na setkę. W bardziej metrycznych krajach Ameryki i Afryki wykorzystuje się często kilometry na litr, zaś w krajach arabskich – kilometry na tanakę, czyli dwudziestolitrowy kanister.

Czy któryś z tych sposobów jest lepszy? Trudno to jednoznacznie określić. Prawdę mówiąc, mając wybór, skłaniałbym się raczej do systemu odległości na objętość, czyli kilometrów na litr. Sądzę, że wielu ludziom mogłoby się przydać łatwe obliczanie “ile muszę zatankować, żeby dojechać do celu”. Z drugiej strony, podawanie spalania na sposób europejski też ma swoje zalety – przede wszystkim uwypukla kwestię ekonomii w większej skali. W końcu każde przejechane sto kilometrów będzie mnie kosztowało ileś litrów paliwa, a jak przemnożę to przez ceny, które widać dziś na stacjach benzynowych, to po co mam się denerwować…

Warto jeszcze wspomnieć, że ta jednostka dotyczy praktycznie wyłącznie pojazdów lądowych. Samoloty i statki przy obliczaniu ilości paliwa stosują jednostki masy, ponieważ przy ilościach przez nie wykorzystywanych rozszerzalność cieplna zaczyna już robić różnicę. Jedna jednostka masy paliwa za to zawsze zawiera tyle samo jego cząsteczek. Z kolei przy obliczaniu spalania często posługują się raczej jednostkami czasu niż długości.

I właśnie od jednostek miary czasu zaczniemy kolejny wpis w tej serii. A tymczasem zostawimy Was z całymi morgami przemyśleń o galonach, pintach i… kiblach!

Źródła:

https://www.gum.gov.pl/pl/aktualnosci/334,225-lat-z-metrem.html

https://www.nottingham.ac.uk/manuscriptsandspecialcollections/researchguidance/weightsandmeasures/measurements.aspx

https://edu.rsc.org/endpoint/a-plea-for-litres/4011076.article

https://www.honda.ie/page/117/fuel-consumption-converter

Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!