Īpaša gravitāte

Džo Rēls/Getty Images

Vielas īpatnējais svars ir tās attiecība blīvums uz noteiktu standartvielu. Šī attiecība ir tīrs skaitlis, kurā nav vienību.

Ja konkrētas vielas īpatnējā smaguma attiecība ir mazāka par 1, tas nozīmē, ka materiāls peldēs atsauces vielā. Ja konkrēta materiāla īpatnējā smaguma attiecība ir lielāka par 1, tas nozīmē, ka materiāls nogrims atsauces vielā.

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

Šī pieaugošā un nogrimšanas parādība ir iemesls tam, ka tiek lietots termins “īpatnējais svars”, lai gan pašai gravitācijai šajā procesā nav būtiskas nozīmes. Pat būtiski atšķirīgā gravitācijas lauks , blīvuma attiecības nemainītos. Šī iemesla dēļ būtu daudz labāk piemērot terminu “relatīvais blīvums” starp divām vielām, taču vēsturisku iemeslu dēļ termins “īpatnējais svars” ir saglabājies.

Šķidrumu īpatnējais svars

Šķidrumiem standarta viela parasti ir ūdens, kura blīvums ir 1,00 x 10³kg/m³4 grādos pēc Celsija (ūdens blīvākā temperatūra), ko izmanto, lai noteiktu, vai šķidrums nogrims vai peldēs ūdenī. Mājas darbos parasti tiek pieņemts, ka tā ir atsauces viela, strādājot ar šķidrumiem.

Gāzu īpatnējais svars

Gāzēm standarta viela parasti ir parasts gaiss istabas temperatūrā, kura blīvums ir aptuveni 1,20 kg/m³. Ja mājasdarbā standarta viela nav norādīta īpatnējā smaguma problēmai, parasti var droši pieņemt, ka izmantojat šo vielu kā savu standartvielu.

Īpatnējā smaguma vienādojumi

Īpatnējais svars (SG) ir interesējošās vielas blīvuma attiecība ( r_i ) līdz standartvielas blīvumam ( r_r ). ( Piezīme: Grieķu simbols rho, r , parasti izmanto, lai attēlotu blīvumu.) To var noteikt, izmantojot šādu formulu:

SG = r_i ÷ r_r = r_i / r_r

Tagad, ņemot vērā, ka blīvums tiek aprēķināts no masa un tilpums caur vienādojumu r = m / IN , tas nozīmē, ka, paņemot divas viena tilpuma vielas, SG var pārrakstīt kā to individuālo masu attiecību:

SG = r_i / r_r

SG = m_i/IN / m_r/IN

SG = m_i / m_r

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

SG = m_i / m_r

SG = m_ig / m_rg

SG = In_i / In_r

Ir svarīgi atcerēties, ka šis vienādojums darbojas tikai ar mūsu iepriekšējo pieņēmumu, ka abu vielu tilpums ir vienāds, tāpēc, runājot par abu vielu svariem šajā pēdējā vienādojumā, tas ir vienādos apjomos no abām vielām.

Tātad, ja mēs vēlamies noskaidrot etanola īpatnējo svaru pret ūdeni un mēs zinām viena galona ūdens svaru, tad, lai pabeigtu aprēķinu, mums būtu jāzina viena galona etanola svars. Vai arī, ja mēs zinātu etanola īpatnējo svaru pret ūdeni un zinātu viena galona ūdens svaru, mēs varētu izmantot šo pēdējo formulu, lai atrastu viena galona svaru. etanols . (Un, to zinot, mēs to varētu izmantot, lai, konvertējot, atrastu cita tilpuma etanola svaru. Šie ir triki, kurus jūs varētu atrast starp mājasdarbu uzdevumiem, kuros ir ietverti šie jēdzieni.)

Īpatnējā smaguma pielietojumi

Īpatnējais svars ir jēdziens, kas parādās dažādos rūpnieciskos lietojumos, jo īpaši saistībā ar šķidruma dinamiku. Piemēram, ja kādreiz esat nogādājis savu automašīnu servisā un mehāniķis jums parādīja, kā transmisijas šķidrumā peld mazas plastmasas bumbiņas, jūs redzējāt īpatnējo svaru darbībā.

Atkarībā no konkrētā pielietojuma šīs nozares var izmantot šo jēdzienu ar citu standartvielu, nevis ūdeni vai gaisu. Iepriekšējie pieņēmumi attiecās tikai uz mājasdarbiem. Strādājot pie reāla projekta, jums noteikti jāzina, uz ko attiecas jūsu īpatnējais svars, un jums par to nevajadzētu izdarīt pieņēmumus.