Mittayksiköt, luku 6 Avaruus:

Tilavuus

Tilavuudesta käytetään myös nimitystä vetoisuus silloin, kun kyse on astian, aluksen tms. sisätilavuudesta, jota voidaan käyttää aineen tai tavaran säilyttämiseen, kuljettamiseen tms.

Kuutiometri

Nimi kuutiometri (arkikielessä usein kuutio)
Englanniksi cubic meter (UK: cubic metre )
Tunnus
AsemaSI-johdannaisyksikkö, tilavuuden samakantainen yksikkö SI:ssä
Kerrannaisialitra (L, l) kerrannaisineen; dm³, cm³, mm³, km³ (ks. tekstiä alla)
EsimerkkejäTilasimme kaksi kuutiometriä hiekkaa.
Rakennuksen tilavuus on 4 179 m³

Puutavaran, etenkin polttopuun, irtotilavuudesta puhuttaessa käytetään kuutiometristä myös sanaa motti. Se on yleiskieltä, mutta sitä ei käytetä tieteen eikä tekniikan kielessä. Englannin kielessä on aiemmin käytetty kuutiometristä nimitystä stere vastaavissa yhteyksissä.

Puutavaran mittaamisessa käytetään usein, mutta mitta­yksikkö­järjestelmän perusteiden vastaisesti, nimityksiä irtokuutiometri (i-m³), heittokuutiometri, pinokuutiometri (p-m³) ja kiintokuutiometri (k-m³) taikka vastaavia motti-loppuisia sanoja. Irtokuutiometrin tai heittokuutiometrin sijasta oikein olisi puhua kuutiometristä irtotavaraa tai kuutiometrin suuruisesta irtotilavuudesta, jolloin puhutaan puutavaran viemästä kokonais­tilavuudesta, kun puut ovat kasassa ilman erityistä järjestystä, ”kasaan heiteltyinä”. Pinokuutiometrin sijasta olisi puhuttava esimerkiksi kuutiometristä pinotavaraa eli pinoksi ladottua puuta, jolloin mukana on vähemmän ilmaa kuin irtotavarassa. Kiintokuutiometrin sijasta oikea ilmaus on kuutiometri kiintotavaraa, jolla tarkoitetaan puiden (tai muiden esineiden) yhteenlaskettua tilavuutta, ilmaa lainkaan mukaan laskematta. Tällaisen kiintotilavuuden määrittäminen puutavaran kaupassa olisi hankalaa, ja käytännössä sitä koskevat ilmoitukset perustuvat laskukaavoihin. Tyypillinen kokemusperäinen kaava on sellainen, että puutavaran irtotilavuus on 0,4 kertaa sen kiintotilavuus ja pinotilavuus on 0,67 kertaa kiintotilavuus. Nämä esitetään usein virheellisesti yksiköiden välisinä muunnoskertoimina, vaikka kyseessä ovat suureiden väliset likimääräiset keskimääräiset vastaavuudet.

Jopa lainsäädännössä puhutaan esimerkiksi pinosta, ”jonka tilavuus on enintään 20 kiintokuutiometriä”. Mitta­yksikkö­standardien mukainen ilmaus olisi ”jonka kiintotilavuus on enintään 20 kuutiometriä”.

Kuutiometrin kerrannaiset

Kuten kohdassa Yksiköiden potenssit kuvattiin, kuutiometristä ei muodosteta kerrannaisia sillä tavoin kuin SI-yksiköistä yleensä. Ei käytetä esimerkiksi millikuutiometriä. Sen sijaan käytetään seuraavia:

Kuutiometrin kerrannaisia
Nimi Tunnus Merkitys
kuutiokilometri km³ 10⁹ m³
kuutiohehtometri hm³ 10⁶ m³
kuutiodekametri dam³ 10³ m³
hehtolitra hL, hl 10⁻¹ m³
litra L, l 10⁻³ m³
kuutiodesimetri dm³ 10⁻³ m³ = 1 L
desilitra dL, dl 10⁻⁴ m³
senttilitra cL, cl 10⁻⁵ m³
millilitra mL, ml 10⁻⁶ m³
kuutiosenttimetri cm³ 10⁻⁶ m³ = 1 mL
mikrolitra μL, μl 10⁻⁹ m³
kuutiomillimetri mm³ 10⁻⁹ m³ = 1 μL
nanolitra nL, nl 10⁻¹² m³
pikolitra pL, pl 10⁻¹⁵ m³
femtolitra fL, fl 10⁻¹⁸ m³
kuutiomikrometri μm³ 10⁻¹⁸ m³ = 1 fL

Desilitrasta käytetään arkikielessä usein nimitystä ”desi”. Ravintola-alalla yms. esiintyy myös senttilitran lyhentymä ”sentti”.

Kuutiometri (m³) esiintyy arkikielisessä usein muodossa ”kuutio”. Toisaalta eräistä polttomoottoreihin liittyvistä tilavuuksista puhuttaessa ”kuutio” ja sen johdos ”kuutioinen” viittaa yleensä kuutiosenttimetriin (cm³), josta sellaisessa yhteydessä käytetään usein lyhennettä ”cc” (englannin sanoista cubic centimeter).

Kuutiometrin ja litran kerrannaiset ovat molemmat sallittuja, mutta yleensä samassa yhteydessä kannattaa käyttää vain jompiakumpia. Jos esimerkiksi on puhuttu millilitrasta ja sitten puhutaan kuutiomillimetristä, voi olla hankala hahmottaa, että jälkimmäinen on tuhat kertaa pienempi yksikkö.

Litra

Nimi litra
Englanniksi liter (UK: litre)
Tunnus L, l
Määritelmä10⁻³ m³ = dm³
Asemasallittu käytettäväksi SI-yksiköiden kanssa; laajasti käytössä, etenkin nesteen tai nestesäiliön sisätilavuuden ilmoittamiseen sekä keittiömittana
Kerrannaisiadesilitra (dL), millilitra (mL), mikrolitra (μL), nanolitra (nL), pikolitra (pL)
EsimerkkejäSisällön määrä 9,33 L (litraa).

Litran alkuperäinen tunnus on gemenakirjain (”pieni kirjain”, pienaakkonen) l, ja stan­dar­dointi­jär­jes­töt ISO ja IEC käyttävät edelleen sitä julkaisuissaan. Vuonna 1979 CGPM päätti ottaa sen rinnalle vaihtoehdoksi versaalikirjaimen (”ison kirjaimen”, suuraakkosen) L, jota oli ruvettu käyttämään useissa maissa. Myöhemmin myös ISO ja IEC hyväksyivät sen. Perusteena sen hyväksymiselle oli, että gemena-l voi sekoittua kirjaimeen I tai numeroon 1 etenkin käytettäessä pääteviivatonta fonttia (groteskifonttia). Käytännössä sekoittumisvaara riippuu fontista ja asiayhteydestä. CGPM päätti, että rinnakkaisuus on väliaikainen, mutta päätöstä siitä, kumpi tunnus valitaan, ei vieläkään ole tehty. Yhdysvalloissa L:n käyttö on yleistä, ja se on yleistynyt myös Suomessa; esimerkiksi ”1 L” näyttää selvemmältä kuin ”1 l”. Toisaalta litran johdannaisissa kuten dl = dL, cl = cL ja ml = mL on tavallisempaa käyttää l:ää. Suomen kielenhuollon mukaan litran lyhenne tai tunnus on vain ”l”.

Kappa

Perunoiden torikaupassa on yhä käytössä vanha mitta kappa tarkoittamassa periaatteessa 5 litran irtotilavuutta, käytännössä enemmän, koska kapan mitta on tapana täyttää kuk­ku­roil­leen. Vanhana mittana (ennen metrijärjestelmää) kappa oli noin 4,58 litraa. Joskus käytetään myös ilmausta ”pieni kappa” tai ”pikkukappa” 2 litran irtotilavuudesta.

Keittiömitat

Ruoka-aineiden ja joidenkin muiden aineiden määrien ilmaisemisessa käytetään eräitä yksiköitä ja yksikönkaltaisia käsitteitä, joita kuvataan seuraavassa taulukossa.

Keittiömittoja
LyhenneNimiMerkitys
mmmaustemitta1 mL
tlteelusikallinen 5 mL
rklruokalusikallinen 15 mL
kkpkahvikupillinen 1,5 dL = 150 mL
tlktölkki (koko vaihtelee)
pkt, pakpaketti (koko vaihtelee)
rsrasia (koko vaihtelee)
pss, pspussillinen (koko vaihtelee)
pntpuntti nippu esim. yrttejä (koko vaihtelee)

Sellaisilla sanoilla kuin ”hyppysellinen” on yleensä epätäsmälliset merkitykset, kuten ’sellainen määrä (suolaa tms.), joka saadaan ottamalla ainetta peukalon ja etusormen väliin’. On kuitenkin ruvettu valmistamaan mitta-astiasettejä, joissa epätarkoille käsitteille on annettu tarkat määritelmät, mutta eri valmistajat käyttävät eri määritelmiä. Esimerkiksi hyppysellinen (engl. pinch) voi tällöin olla 1/8 tl (noin 0,6 mL) tai 1/16 tl tai vain 1/24 tl. Vastaavia käsitteitä ovat ”tilkka”, ”hitunen” ja ”tippa”.

Lääkealalla sanalla ”tippa” (englanniksi ja latinaksi ”gutta”, monikossa ”guttae”, tunnus ”gtt” tai ”gt”) on kuitenkin tarkka sovittu merkitys, joskin merkitys osittain riippuu aineesta. Yleensä 1 mL = 20 gtt, jolloin 1 gtt = 0,05 mL = 50 μL. Joillekin aineille kuitenkin 1 mL = 28 gtt.

Englanninkielisissä ruokaresepteissä esiintyy usein anglosaksisia ruoka-aineiden mittoja, joiden merkitys vaihtelee maan mukaan ja muutenkin. Seuraavassa esitettävät tiedot ovat osittan likimääräisä. Esimerkiksi ”teaspoon” voi periaatteessa tarkoittaa hiukan erisuuruisia yksiköitä, mutta ne ovat käytännöllisen mittaustarkkuuden rajoissa 5 mL:n suuruisia.

Anglosaksisia keittiömittoja
LyhenneNimiMerkitys
tspteaspoon5 mL
tbsptablespoon (Australia)20 mL
tbsptablespoon (US, Brit.)15 mL
cupcup (Brit.)284 mL
cupstandard cup (Australia)250 mL
cupcup (US)237 mL
cupcup (US, legal)240 mL

Anglosaksiset tilavuusyksiköt

Eräät anglosaksiset tilavuusyksiköt on määritelty yksinkertaisesti anglosaksisten pituusyksiköiden kuutioina. Tämän kautta ne on kytketty SI-yksiköihin, joskin muunnoskertoimet ovat monidesimaalisia.

Anglosaksisten pituusyksiköiden kuutioita
Suomeksi EnglanniksiTunnus Merkitys
kuutiojaardi cubic yard yd³ 9 ft² = 0,836 127 36 m³
kuutiojalka cubic foot ft³ (0,304 8 mm)³ = 0,028 316 846 59 m³ ≈ 28,3 dm³
kuutiotuuma cubic inch in³(2,54 mm)³ = 16,387 064 mm³

Useimmat anglosaksiset tilavuusyksiköt on määritelty anglosaksisten pituusyksiköiden kuutioiden monikertoina, brittiläinen (imperial) gallona kuitenkin litran avulla ja unssia (ounce) pienemmät yksiköt unssin murto-osina. Tämän kautta nämä kaikki yksiköt on nykyisin kytketty SI-yksiköihin. Aiemmin yksiköiden merkitykset ovat vaihdelleet; seuraava taulukko esittää nykyiset määritelmät. Suomen kielessä käytetään englanninkielisten nimien ohella nimityksiä gallona = gallon, pintti = pint ja unssi = ounce.

Muita anglosaksisia tilavuusyksiköitä
NimiLyhenneLikiarvo Tarkka arvo
imperial bushelbu, bsh36,369 L8 gal (Br.) = 36,368 72 L
bushel (US)bu, bsh35,239 L8 dry gal = 35,239 070 166 9 L
imperial peckpk9,092 L2 gal (Br.) = 9,092 18 L
peck (US)pk8,810 L2 gal (US) = 9,092 18 L
imperial gallongal4,546 L 4,546 09 L
dry gallon (US)dry gal4,405 L 268,802 5 in³ = 4,404 883 770 86 L
(liquid) gallon (US)gal3,785 L231 in³ = 3,785 411 784 L
imperial quartqt1,136 L1/4 gal (Br.) = 1,136 522 5 L
dry quart (US)dry qt1,101 L1/4 dry gal = 1,101 220 942 715 L
(liquid) quart (US)qt0,946 L1/4 gal (US) = 0,946 352 946 L
imperial pintpt0,568 L1/8 gal (Br.) = 0,568 261 25 L
dry pint (US)dry pt0,551 L1/8 dry gal = 0,550 610 471 357 5 L
(liquid) US pint pt0,473 L28,875 in³ = 0,473 176 473 L
imperial gill gi0,142 L1/4 imperial pint = 0,142 065 312 5 L
gill (US)gi0,118 L1/4 US pint = 0,118 294 118 25L
fluid ounce (US)fl oz29,6 mL1/16 US pint = 29,573 529 56 mL
imperial fluid ounce fl oz28,4 mL1/20 imperial pint = 28,413 062 5 mL
fluid dram (US)fl dr 3,697 mL1/8 fl oz (US) = 3,696 691 195 mL
imperial fluid dramfl dr3,552 mL1/8 fl oz (Br.) = 3,551 632 812 5 mL
minim (US)min 0,062 mL 1/60 fl dr (US) = 61,611 519 921 875 μL
imperial minimmin 0,059 mL1/60 fl dr (Br.) = 59,193 880 208 3 μL

Kuten taulukosta ilmenee, brittiläinen gallona on suurempi kuin amerikkalainen, ja tämä heijastuu myös muihin yksiköihin, jotka on määritelty gallonan avulla. Unsseista alaspäin tilanne on kuitenkin päinvastainen, koska brittiläinen unssi on 1/20 gallonasta, amerikkalainen taas 1/16 gallonasta.

Barreli

Seuraavatkin tilavuusyksiköt ovat anglosaksisia, mutta niitä käytetään tai on käytetty myös muualla maailmassa eräissä yhteyksissä.

Nimi barreli tai (aiemmin) tynnyri
Englanniksi barrel
Tunnus bbl
Määritelmä 42 nestegallonaa = 158,987 294 928 L
Asemaanglosaksinen yksikkö
KäyttöalaYhdysvalloissa ym.; muutoin lähinnä raakaöljyn ja öljytuotteiden tilavuuden yksikkönä
EsimerkkiÖljynkuljetuskapasiteetti nostettiin 890 000 barreliin päivässä.

Edellä kuvattua barrelia käytetään kansainvälisesti puhuttaessa maaöljyn tuotannosta, kuljetuksesta ja kaupasta Anglosaksisissa maissa on käytössä useita muitakin barrel-nimisiä yksiköitä, joiden suuruus voi riippua siitä, millaisen aineen mittaamisesta on kyse; suuruus voi olla 31…42 gallonaa, tai se voi olla määritelty muuten kuin gallonan avulla.

Alusten vetoisuus

Rekisteritonni on alkuperältään anglosaksinen, mutta sitä käytettiin laajasti merenkulun alalla. Se kuvataan seuraavassa lyhyesti, vaikka se on vanhentunut.

Nimi rekisteritonni
Englanniksi register tonnage
Lyhenne rt tai (suomessa) rek.tn
Määritelmä100 kuutiojalkaa ≈ 2,832 m³
Asemavanhentunut yksikkö (ks. tekstiä alla)
Käyttöalakäytettiin alusten sisätilavuuden ja lastitilan koon (lastikapasiteetti) ilmaisemiseen
EsimerkkiKantavuus: 26 600 rekisteritonnia.

Rekisteritonnia käytettäessä siihen liitettiin yleensä etuliite ”brutto-” tai ”netto-” osoittamaan, viitataanko sisätilavuuteen vai lastitilan kokoon. Ilmauksille käytettiin lyhenteitä brt ja nrt. Näin voitiin puhua esimerkiksi ”10 000 brt:n aluksesta” (= alus, jonka bruttovetoisuus on 10 000 rekisteritonnia).

Vuonna 1982 siirryttiin kansainvälisesti järjestelmään, jossa aluksen vetoisuuksia ilmaistaan pelkän tilavuuden sijasta yleensä käyttäen siitä johdettuja suureita, bruttovetoisuutta ja nettovetoisuutta. Ne ovat pelkkiä lukuja (eli niiden yksikkö on luku yksi), mutta niistä voidaan laskea vastaavat tilavuudet. Laskentatavat on määritelty kansainvälisessä aluksenmittausyleissopimuksessa.

Bruttovetoisuus lasketaan kaavasta (0,2 + 0,02 log10V)V, missä V on aluksen kaikkien suljettujen tilojen yhteinen tilavuus kuutiometreinä. Nettovetoisuuden laskeminen on huomattavasti mutkikkaampaa.