Īpatnējais smagums: kad pats smagums nav pietiekams

Vielas īpatnējais smagums ir tās attiecība blīvums uz noteiktu standartvielu. Šī attiecība ir tīrs skaitlis, bez vienībām.

Ja dotās vielas īpatnējais smaguma koeficients ir mazāks par 1, tas nozīmē, ka materiāls peldēs atsauces vielā. Ja konkrētā materiāla īpatnējais smaguma koeficients ir lielāks par 1, tas nozīmē, ka materiāls nogrims standartvielā.

Tas ir saistīts ar peldspējas jēdzienu. Aisbergs peld okeānā (kā attēlā), jo tā īpatnējais svars attiecībā pret ūdeni ir mazāks par 1.

Šis pieaugošais vs. grimšanas fenomens ir iemesls, kāpēc tiek lietots termins "īpatnējais smagums", kaut arī pašam gravitācijai šajā procesā nav liela nozīme. Pat būtiski atšķirīgā gravitācijas lauks, blīvuma attiecības būtu nemainīgas. Šī iemesla dēļ daudz labāk būtu lietot terminu "relatīvais blīvums" starp divām vielām, bet vēsturisku iemeslu dēļ termins "īpatnējais smagums" ir iestrēdzis.

Šķidrumiem standartviela parasti ir ūdens ar blīvumu 1,00 x 10³ kg / m³ pie 4 grādiem pēc Celsija (ūdens blīvākā temperatūra), ko izmanto, lai noteiktu, vai šķidrums nogrims vai peld ūdenī. Mājas darbos to parasti uzskata par standartvielu, strādājot ar šķidrumiem.

Gāzēm standartviela parasti ir normāls gaiss istabas temperatūrā, kura blīvums ir aptuveni 1,20 kg / m³. Mājas darbos, ja standartviela nav norādīta konkrētai gravitācijas problēmai, parasti ir droši uzskatīt, ka jūs to izmantojat kā savu standartvielu.

Īpatnējais smagums (SG) ir interesējošās vielas blīvuma attiecība (ρ_i) līdz standartvielas blīvumam (ρ_r). (Piezīme: Grieķu simbols rho, ρ, parasti izmanto, lai attēlotu blīvumu.) To var noteikt, izmantojot šādu formulu:

SG = ρ_i ÷ ρ_r = ρ_i / ρ_r

Tagad, ņemot vērā, ka blīvumu aprēķina no masa un tilpums caur vienādojumu ρ = m/V, tas nozīmē, ka, ja jūs lietojāt divas viena tilpuma vielas, SG var pārrakstīt kā proporciju no to individuālās masas:

SG = ρ_i / ρ_r

SG = m_i/ V / m_r/ V

SG = m_i / m_r

Un, kopš svara W = mg, kas noved pie formulas, kas uzrakstīta kā svara attiecība:

SG = m_i / m_r

SG = m_ig / m_rg

SG = W_i / W_r

Ir svarīgi atcerēties, ka šis vienādojums darbojas tikai ar mūsu agrāko pieņēmumu, ka abu tilpums vielas ir vienādas, tāpēc, runājot par divu vielu svaru šajā pēdējā vienādojumā, tas ir svars no vienādi apjomi no abām vielām.

Tātad, ja mēs gribētu noskaidrot etanola un ūdens īpatnējo svaru, un mēs zinām viena svara svaru litru ūdens, tad, lai pabeigtu, ir jāzina viena galona etanola svars aprēķins. Vai arī pārmaiņus, ja mēs zinātu etanola īpatnējo svaru ūdenim un zinātu viena galona ūdens svaru, mēs varētu izmantot šo pēdējo formulu, lai atrastu viena galona etanols. (Un, to zinot, mēs to varētu izmantot, konvertējot, lai atrastu cita tilpuma etanola svaru. Šie ir triku veidi, kurus jūs varat atrast starp mājasdarbu problēmām, kurās ietverti šie jēdzieni.)

Īpatnējais smagums ir jēdziens, kas parādās dažādos rūpnieciskos lietojumos, jo īpaši, ja tas attiecas uz šķidruma dinamiku. Piemēram, ja jūs kādreiz esat nogādājis savu automašīnu apkopei un mehāniķis jums parādīja, kā mazas plastmasas bumbiņas peld jūsu transmisijas šķidrumā, jūs esat redzējis īpašo smagumu darbībā.

Atkarībā no konkrētā konkrētā lietojuma šīs nozares var izmantot šo koncepciju ar atšķirīgu standartvielu, nevis ūdeni vai gaisu. Iepriekšējie pieņēmumi attiecās tikai uz mājas darbiem. Strādājot pie reāla projekta, jums noteikti jāzina, uz ko attiecas jūsu īpašais smagums, un nevajadzētu par to pieņemt pieņēmumus.