Ominaispaino on määrä, joka vertaa aineen tiheyttä veden tiheyteen. Tarkemmin sanottuna ominaispaino on aineen tiheys jaettuna veden tiheydellä. Se on dimensioton suhde, jonka avulla voit löytää kiinteän tai nestemäisen tilavuuden, jos tiedät sen painon.
Oletetaan esimerkiksi, että punnitset maalinäytteen ja haluat tietää tilavuuden. Voit etsiä maalin ominaispainoa verkossa, kertomalla sen veden tiheydellä, mikä antaa sinulle maalin tiheyden. Tämä on erityisen helppo tehdä CGS-mittausjärjestelmässä (senttimetrit, grammat, sekunnit), koska veden tiheys on 1 g / cm3. Näissä yksiköissä maalin - tai minkä tahansa muun aineen - ominaispaino on sama numero kuin sen tiheys. Muissa yksiköissä numerot ovat erilaiset.
Kun tiedät maalin tiheyden, loppu on helppoa. Tiheys (∂) määritellään massaksi (m) jaettuna tilavuudella (V): ∂ = m/V. Tiedät massan punnitsemalla näytteen ja tiedät tiheyden, joten voit laskea tilavuuden. Asiat monimutkaistuvat, jos painat kiloa ja haluat tilavuuden litroina. Siirtyminen punnista litraan sisältää kaksi erilaista mittausjärjestelmää ja joitain sotkuisia tuloksia.
Ominaispaino ei riipu mittausjärjestelmästä
Ominaispainon määritelmä on aineen tiheys jaettuna veden tiheydellä. Spesifisiä painoyksikköjä ei ole, koska yksiköt peruutetaan jakoa suoritettaessa. Toisin sanoen ominaispaino on dimensioton suhde, ja se pysyy samana riippumatta siitä, mitä yksiköitä käytät tiheyden mittaamiseen.
Tarkasta tämä harkitsemalla bensiiniä. MKS-järjestelmässä (metrit, kilogrammat, sekunnit) sen vähimmäistiheys on noin 720 kg / m3, ja näissä yksiköissä veden tiheys on noin 1000 kg / m3. Tämä tekee bensiinin ominaispainosta 0,72. Imperiumin yksiköissä bensiinin vähimmäistiheys on 45 lb / ft3ja veden tiheys on 62,4 lb / ft3. Näiden lukujen jakaminen tuottaa saman suhteen: 0,72.
Maalin ominaispainon käyttäminen sen tilavuuden löytämiseen
Maalituotteet eroavat toisistaan, mutta keskimäärin maalin ominaispaino on noin 1,2. Oletetaan, että punnitset näytteen jäljellä olevasta maalista ämpäriin ja löydät sen painavan 20 kiloa. Kuinka lasket sen tilavuuden litroina?
Paino ei ole sama kuin massa, ja keisarillisessa järjestelmässä on erilaiset yksiköt näille määrille. Paino mitataan paunana, joka on voimayksikkö, ja massa mitataan etana. Maalin massa etsimiseksi on jaettava paino painovoimasta johtuvalla kiihtyvyydellä, joka on 32,2 jalkaa / s2. Näin ollen 20 paunaa = 0,62 etanaa, joka on käsilläsi olevan maalin massa (kahden desimaalin tarkkuudella). Muunna tämä nyt kilogrammoiksi muuntamalla 1 etana = 14,59 kg. Sinulla on 9,06 kg maalia.
Vaihtoehtoisesti voit käyttää yksinkertaisesti muunnosta 1 lb = 0,45 kg, mutta se on liian helppoa, eikö?
Jos maalin tiheys on ∂s, veden tiheys on ∂w ja maalin ominaispaino on SGs, sitten:
SGs = ∂s/∂w.
Maalin ominaispaino on 1,2 ja veden tiheys 1 000 kg / m3. Järjestä uudelleen ratkaisema yhtälö ∂s --> ∂s = SGs × ∂w ja kytke numerot maalitiheyden saamiseksi:
∂s = 1200 kg / m3.
Tiheys on massa / tilavuus (∂ = m/V). Tiedät maalin tiheyden ja tiedät sen massan, joten löydät tilavuuden yhtälön järjestämisen jälkeen:
V = m/∂ = (9,06 kg) ÷ (1200 kg / m)3) = 0,00755 m3.
Yksi kuutiometri = 1000 litraa, joten säiliössä olevan maalimäärän on 7,55 litraa.