两个「加仑」,一个名字
「加仑」这个词在美国和英国都在使用,但两国所指的容量并不相同。美制(液量)加仑被定义为恰好3.785411784升,而英制(帝国)加仑则被单独定义为恰好4.54609升——比美制加仑大约20%。由于两个单位共用同一个日常名称,这一大小差异是在比较美英或英联邦来源的食谱、油价、容器规格或燃油经济性数据时,一个常见且容易被忽略的误差来源。
历史渊源:古老的葡萄酒加仑与19世纪的改革
美制加仑源自一种英式葡萄酒加仑标准,历史上被精确定为231立方英寸,通常可追溯到18世纪初的一部英国法令。美洲殖民地、以及后来独立的美国,一直沿用这一基于葡萄酒加仑的定义,即使其容量后来逐步以公制单位重新表达;231立方英寸,用精确的英寸对公制换算关系换算,恰好等于3.785411784升。
英国在19世纪走上了不同的道路:1824年的《度量衡法》为英国确立了单一的帝国加仑,取代了此前使用的各种葡萄酒、麦芽酒和谷物加仑,最初将其定义为在特定温度下、用黄铜砝码在空气中称重时,10磅(常衡制)蒸馏水所占的体积。1985年英国《度量衡法》以公制方式确立的现代法定定义,将帝国加仑定为恰好4.54609升。由于美国沿用了其较早的、源自葡萄酒加仑的标准,而英国采用了新定义的、更大的帝国加仑,两国最终得到了两种不同的容量,却共用同一个日常名称。
精确的现代数值
今天使用的两种加仑定义都是精确值,而非某个其他数量的四舍五入近似值:1美制加仑恰好等于3.785411784升,1英制(帝国)加仑恰好等于4.54609升。将两者相除,即可得到二者之间精确的大小比例:英制加仑的容量约为美制加仑的1.201倍,即多出约20%。
这意味着,同一个被描述为「一加仑」的实体容器,装载的液体量会因所适用的加仑定义而产生可测量的差异。10美制加仑恰好等于37.85411784升,而10英制加仑恰好等于45.4609升——对于两个来源都简单标注为「10加仑」的量,差异约为7.6升。
| 数量 | 美制加仑 | 英制(帝国)加仑 |
|---|---|---|
| 1加仑 | 3.785411784 L | 4.54609 L |
| 10加仑 | 37.85411784 L | 45.4609 L |
| 大小比例(英制÷美制) | 1.000 | ≈1.201 |
对每加仑英里数(MPG)的影响
由于每加仑英里数(MPG)是行驶距离除以消耗的燃油体积,而两国的加仑大小不同,因此同样的实际燃油经济性,会因所使用的加仑定义不同而得出两个不同的MPG数字——这并不是因为汽车的性能不同,而是因为计算式分母中的燃油体积单位不同。由于英制加仑所盛燃油比美制加仑多约20%,同样的实际油耗下,一个英制加仑能让车辆行驶得更远,从而得出数值更高的每加仑英里数。
这就是为什么在英国或英联邦出版物中标注的某车型燃油经济性,作为一个原始数字,通常会看起来比美国出版物中同一车型的燃油经济性更好,即使两者描述的是完全相同的实际性能。要在MPG(美制)、MPG(英制)与公制的每百公里升耗(L/100km)之间正确换算,需要知道所涉及的是哪种加仑定义;本站关于比较燃油经济性单位的指南,对MPG与L/100km之间的倒数关系做了进一步说明。
其他美制/英制差异:品脱与液量盎司
加仑并不是美制与英制系统出现分歧的唯一容量单位——由于品脱和液量盎司都被定义为各自加仑的一部分,这一大小差异也延续到了更小的单位上。1美制品脱是1/8美制加仑(16美制液量盎司),恰好等于473.176473毫升,而1英制(帝国)品脱是1/8帝国加仑(20英制液量盎司),恰好等于568.26125毫升——值得注意的是,美制品脱是16液量盎司,而英制品脱是20液量盎司,因此除了底层加仑大小的差异之外,盎司的数量本身也不同。
液量盎司同样存在差异:1美制液量盎司恰好等于29.5735295625毫升,而1英制(帝国)液量盎司恰好等于28.4130625毫升——美制液量盎司实际上略大于英制液量盎司,尽管美制品脱和加仑都比其英制对应单位要小,这是因为两套系统将各自的加仑划分成了不同数量的盎司。这种种差异的组合,正是为什么将任何美制容量单位换算为其英制对应单位时,需要使用该具体单位实际的定义常数,而不能假设品脱、液量盎司和加仑之间可以套用同一个换算系数。
常见问题
美制加仑和英制加仑大小一样吗?
不一样。美制(液量)加仑恰好等于3.785411784升,而英制(帝国)加仑恰好等于4.54609升——大约大20%。两者由各自独立的历史标准分别定义,因此美制加仑的数值不能被当作英制加仑的数值来读取,反之亦然,除非经过换算。
为什么美国和英国最终会使用不同的加仑?
美制加仑源自一种较早的英式葡萄酒加仑标准,精确定为231立方英寸,美国沿用了这一标准。英国则在1824年的《度量衡法》下改革了度量单位,确立了单一的、更大的帝国加仑,取代了此前的几种葡萄酒、麦芽酒和谷物加仑,后来在1985年的《度量衡法》下以公制方式精确定为4.54609升。
为什么同一辆车,英制MPG的数字总是比美制MPG高?
因为英制帝国加仑所盛燃油比美制加仑多约20%,因此在同样的实际燃油效率下,一个英制加仑能让车辆多行驶一段距离,从而得出数值更高的每加仑英里数。汽车的实际性能并没有改变——改变的只是MPG计算式分母中所用加仑的大小。
10美制加仑和10英制加仑分别是多少升?
10美制加仑恰好等于37.85411784升,而10英制(帝国)加仑恰好等于45.4609升——对于两个来源都会随口称为「10加仑」的量,差异约为7.6升。
美国和英国在品脱和液量盎司上也有差异吗?
有。1美制品脱是16美制液量盎司(473.176473毫升),而1英制品脱是20英制液量盎司(568.26125毫升)——不仅总量不同,盎司数量也不同。液量盎司本身也存在差异:美制液量盎司(29.5735295625毫升)实际上略大于英制液量盎司(28.4130625毫升),尽管美制加仑和品脱整体上都比英制的小。
参考文献
- National Institute of Standards and Technology (NIST) -- Special Publication 811, exact US customary volume unit definitions (gallon, pint, fluid ounce).
- United Kingdom. Weights and Measures Act 1985, Schedule 1 -- definition of the imperial gallon as exactly 4.54609 liters.
- United Kingdom. Weights and Measures Act 1824 -- historical establishment of a single UK imperial gallon, replacing earlier wine, ale and corn gallons.
- NIST Handbook 44, Appendix C -- General Tables of Units of Measurement (US gallon, pint and fluid ounce definitions).