แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจง: สูตรและหน่วยวิธีการคำนวณ

แรงโน้มถ่วง ที่เฉพาะเจาะจงหรือที่เรียกว่าแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงหรือความหนาแน่นสัมพัทธ์ประกอบด้วยในอัตราส่วนหรือความฉลาดที่มีอยู่ระหว่างความหนาแน่นของสารและความหนาแน่นของสารอ้างอิงอื่น (มันเป็นเรื่องปกติสำหรับน้ำที่จะใช้ในกรณีนี้)

ความหนาแน่นเหล่านี้มักจะใช้เป็นแนวทางในการอ้างอิงถึงของเหลวหรือของแข็ง ความถ่วงจำเพาะที่ชัดเจนคืออัตราส่วนระหว่างน้ำหนักปริมาตรของสารหนึ่งกับน้ำหนักปริมาตรของอีกสารหนึ่ง แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงมักจะใช้ในอุตสาหกรรมเนื่องจากให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นของการแก้ปัญหาที่จะใช้ในวิธีที่ง่าย

การใช้แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงสามารถสังเกตได้ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมการทำเหมืองเนื่องจากต้องขอบคุณวิธีการนี้จึงเป็นไปได้ที่จะตัดสินว่าหินประกอบด้วยอะไร

โซลูชันที่ทำงานกับแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงอาจรวมถึงวัสดุต่าง ๆ เช่นไฮโดรคาร์บอนกรดหรือสารละลาย "หวาน" เป็นต้น

ด้วยแรงโน้มถ่วงเฉพาะเราสามารถอนุมานได้ว่าวัตถุจะจมหรือลอยอยู่ในสารอ้างอิง เป็นเรื่องธรรมดาที่สารนี้จะมีน้ำอยู่เสมอเพราะเป็นที่รู้กันว่ามันมี 1 กรัมต่อมิลลิลิตรหรือ 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

สูตรและหน่วย

ความพิเศษของความถ่วงจำเพาะคือมันไม่ได้มีหน่วย ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากสารที่ต้องประเมินเหมือนกัน

หน่วยที่มีอยู่ในตัวส่วนและตัวเศษเหมือนกัน ดังนั้นพวกมันจึงถูกทำให้เป็นโมฆะและผลลัพธ์ของแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงจะยังคงอยู่โดยไม่มีเอกภาพ ด้วยเหตุนี้มันจึงไม่ได้ถูกนิยามว่าเป็นความหนาแน่นสัมบูรณ์ของสาร แต่เป็นความหนาแน่นสัมพัทธ์ของมัน

สูตรใดที่ใช้คำนวณแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจง

ความถ่วงจำเพาะถูกคำนวณโดยคำนึงถึงสูตรต่อไปนี้:

GE (ρr) = ρสาร / ρ0อ้างอิง

GE เป็นความถ่วงจำเพาะ, สารρคือความหนาแน่นของสารและ reference0 อ้างอิงคือความหนาแน่นของวัสดุอ้างอิง

ในการคำนวณหรือวัดความหนาแน่นสัมพัทธ์ระหว่างวัสดุสองชนิดไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือของเหลวเครื่องมือที่เรียกว่า pyknometer จะใช้ซึ่งขึ้นอยู่กับหลักการอาร์คิมีดีส

หลักการของอาร์คิมีดีส

หลักการของอาร์คิมีดีสกล่าวว่าเมื่อร่างกายมีบางส่วนหรือทั้งหมดจมอยู่ในของเหลวที่เหลือมันจะได้รับแรงกระตุ้นแนวดิ่งสูงขึ้นเท่ากับน้ำหนักของมวลปริมาตรของวัตถุที่เป็นปัญหา แรงนี้วัดได้ในนิวตัน

เนื่องจากหลักการนี้ศึกษาแรงที่กระทำโดยวัตถุในกระแสจึงมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงเนื่องจากมันแสดงความสัมพันธ์ของสารสองชนิด

วิธีการคำนวณ

ความหนาแน่นของวัสดุอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแรงกดดันหรืออุณหภูมิของวัสดุเดียวกัน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องมีค่าเหล่านี้เมื่อคำนวณแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจง

โดยปกติเมื่อคำนวณแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงทั้งสารที่จะศึกษาและสารอ้างอิงมีหน่วยเหมือนกันทั้งหมดและพวกเขาจะต้องพบที่อุณหภูมิและความดันที่คล้ายกัน

การคำนวณนี้เป็นผลของผลหารระหว่างค่าของความหนาแน่นของสารและค่าของสารอ้างอิง (ใช้เวลาส่วนใหญ่ของน้ำ)

ความหนาแน่นของน้ำ 1, 000 g / ml ที่อุณหภูมิ 3.98 ° C แต่ความหนาแน่น 1.00 g / ml สามารถใช้ที่อุณหภูมิสูงถึง 25 ° C โดยไม่เสี่ยงต่อการผิดพลาด การคำนวณ

น้ำเป็นสารที่ใช้มากที่สุดเนื่องจากมีความหนาแน่น 3.98 ° C ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งนี้กับสารอื่น ๆ จะหาได้ง่ายขึ้น

ตัวอย่าง

เมื่อมีการเสนอให้คำนวณความถ่วงจำเพาะโดยใช้ความหนาแน่นเป็นปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุตของวัสดุเช่นโคลนการคำนวณจะเป็นดังนี้:

GE = ความหนาแน่นของตะกอน (lb / ft³) / 62.4

DL เท่ากับ 100 lb / ft³ แล้ว:

GE = 100 lb / ft³ / 62.4

GE = 1.60

ด้วยความถ่วงจำเพาะมันสามารถสังเกตได้ว่าถ้าสารมีความถ่วงจำเพาะสูงกว่า 1 วัสดุที่กล่าวว่าจะจมลงในน้ำในขณะที่ถ้าความหนาแน่นของมันต่ำกว่า 1 วัสดุจะลอย

ในการดำเนินการวิธีนี้จำเป็นต้องมีความแม่นยำแน่นอน ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ใช้เล็กน้อย สนามที่การคำนวณแรงโน้มถ่วงเฉพาะที่สุดถูกใช้มากที่สุดคือในสาขาวิทยาศาสตร์ที่มีประสบการณ์มาก

ความแตกต่างระหว่างความถ่วงจำเพาะและความหนาแน่น

แม้ว่าแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงเป็นที่รู้จักกันว่าความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นสิ่งสำคัญที่จะเน้นว่าไม่ใช่ความหนาแน่นสัมบูรณ์ของสาร

ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงคืออัตราส่วนของความหนาแน่นของสารต่อความหนาแน่นของสารอื่นที่ส่วนใหญ่มักจะเป็นน้ำ ความถ่วงจำเพาะหรือที่รู้จักกันดีในนามความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย: เมื่อพวกมันเหมือนกันพวกมันจะถูกทำให้เป็นโมฆะในผลหารคำนวณ

ในทางตรงกันข้ามความหนาแน่นคือขนาดที่แสดงความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างมวลของวัสดุคูณด้วยปริมาณของมัน

ในกรณีของวัสดุที่เป็นของแข็งอย่างสมบูรณ์ (เช่นเหล็ก) ความหนาแน่นของวัสดุจะไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือมันจะเหมือนกันในวัตถุทั้งหมด

ความหนาแน่นจะมีหน่วย: มวลและปริมาตร หน่วยเหล่านี้จะแสดงเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (Kg x m³) ตามระบบนานาชาติของหน่วย สูตรการคำนวณความหนาแน่นคือ: ρ = m xV

แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงเป็นที่รู้จักกันว่าความหนาแน่นสัมพัทธ์ดังนั้นจึงสามารถอนุมานได้ว่าความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงมีการเชื่อมโยง ความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นประเภทของความหนาแน่น